Южнокорейские исследователи из Научно-технологического института Кенбук в Тэгу создали двусторонние тонкопленочные солнечные элементы из меди, индия и селена, собирающие солнечный свет не только с лицевой, а и задней стороны.
Технологию можно реализовать при относительно невысоких температурах, что упрощает технологический процесс и позволяет широко применять подобные солнечные элементы в панелях, устанавливаемых в помещениях, на территории сельских хозяйств, или в тандеме с другими типами солнечных элементов. Двусторонние солнечные элементы в последнее время привлекли к себе широкое внимание, поскольку способны поглощать свет одновременно с двух сторон.
Для создания подобных элементов используются прозрачные электродные подложки, пропускающие свет. Однако при изготовлении тонкопленочных солнечных элементов на прозрачных электродах с низкой термостойкостью было трудно добиться необходимых характеристик, поскольку для изготовления тонкопленочных элементов необходимы высокие температуры.
Исследовательская группа под руководством Дехвана Кима и Шиджуна Сона из Отделения энергетических и экологических технологий Научно-технологического института Кенбук успешно разработала технологию тонкопленочных солнечных фотоэлементов, эффективно работающих при температурах ниже 420°C с узкой запрещенной зоной. Для формирования смеси CuInSe2 было добавлено серебро. Это позволило более высококачественно осадить соединение при более низких температурах.
Это также повысило эффективность солнечных элементов за счет создания градиента галлия в нижней части слоя CuInSe2. Удалось улучшить характеристики переноса заряда и рекомбинации. Результаты продемонстрировали, что тонкопленочные солнечные элементы с узкой щелью на прозрачных подложках достигли показателей эффективности в 15,3% — фронтальная сторона, 8,44% — задняя сторона. Они также продемонстрировали высокую эффективность при двусторонних измерениях производительности с удельной мощностью генерации (BPGD) 23,1 мВт/см².
«Это исследование открывает новую возможность повышения эффективности тонкопленочных солнечных элементов на основе прозрачных подложек. Мы продолжим расширять сферу применения высокоэффективной технологии двусторонних солнечных элементов на основе прозрачных подложек», — отмечают Дехван Ким и Шиджун Сон.
Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Energy Materials
Источник: TechXplore
