Повышение эффективности солнечных батарей из кристаллического кремния с помощью бромида цезия
Аккумуляторная батарея Challenger EVG6-335
Новое совместное исследование шести университетов, в том числе трёх австралийских, показало, как бромид цезия может значительно повысить эффективность солнечных батарей из кристаллического кремния.
Международная исследовательская группа опубликовала революционные результаты, демонстрирующие, как ионное соединение бромид цезия (CsBr) может значительно повысить эффективность солнечных элементов из кристаллического кремния (c-Si).
Исследователи из Мельбурнского университета в штате Виктория, Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) и Австралийского национального университета (ANU) в Австралийской столичной территории (ACT), а также учёные из Китая, Нидерландов и Германии обнаружили, что использование CsBr в качестве промежуточного слоя позволяет создавать более эффективные пассивирующие контакты.
Они продемонстрировали, что различные тонкие ионные прослойки могут создавать омические контакты с низким сопротивлением в солнечных батареях. CsBr показал себя исключительно хорошо, особенно в сочетании с пассивирующим слоем, таким как оксид титана (TiOx).
«После отжига при температуре 250 °C качество пассивации устройства и его рабочие характеристики улучшились. Эта оптимизированная структура была использована для создания солнечного элемента с эффективностью более 19 % в исходном состоянии, которая после отжига увеличилась до впечатляющих 20,5 %», — сообщили исследователи.
Исследование показывает, что будущие усовершенствования могут быть направлены на улучшение пассивации качества слоёв и использование более отражающих материалов, таких как серебро (Ag), для повышения оптических характеристик.
Это открытие решает проблему, связанную с конструкцией обычных пассивирующих контактов, таких как аморфный кремний и поликремний, которые эффективно поглощают свет, но при этом снижают эффективность. Напротив, новый подход с использованием CsBr позволяет добиться более эффективного поглощения света, добавили исследователи.
Команда, в которую входят исследователи из Нанчанского университета Хангконг в Китае, Технологического университета Эйндховена в Нидерландах и Центра Гельмгольца в Берлине в Германии, создала лабораторную солнечную батарею с новым слоем из бромида цезия, которая достигла рекордной эффективности.
«Нам удалось продемонстрировать эффективность более 20 % на лабораторном солнечном элементе, в котором используется структура TiOx/CsBr/Al в качестве полноповерхностного электронного селективного контакта на обратной стороне», — говорят учёные.
Результаты исследования можно найти в статье «Прослойки с электронными контактами для солнечных элементов из кристаллического кремния, обработанных при низкой температуре», опубликованной в журнале Progress in Photovoltaics.