Напівпрозорий селеновий слой на осередку для застосування в тандемних сонячних батареях

Біфакальная сонячна батарея нового типу показала ефективність перетворення енергії 5,2% на передній стороні осередку через контакт n-типу і 2,7% на зворотному боці через контакт p-типу.

Вчені з Технічного університету Данії виготовили біфакальний селеновий сонячний елемент, який може використовуватися в якості верхнього елементу в тандемних сонячних батареях.
“Selenium (Se) є підходящим широкосмуговим поглиначем із зареєстрованою прямий пропускною здатністю 1,83 -2 електрон-вольта для його кристалічного тригонального алотропія “, – пояснили дослідники, додавши, що напівпровідник має низьку токсичність і потенціалом для недорогого процесу виготовлення.

Для пропонованої осередку датська група використовувала трігональную селен, який має вищу смугу пропускання в 1,92 електрон вольта і напівпрозорий з обох сторін.

Осередок була розроблена в чотирьох варіантах: два осередки товщиною 300 нм з монофазним (монокристаллической сонячної батареї) і біфазної дизайном (для біфакальной сонячної батареї), відповідно; і два осередки для пристроїв товщиною 500 нм з монофазним і біфазної дизайном, відповідно. Для зворотного контакту академіки використовували оксид індію-олова (ITO) замість золота.

bifacial сонячна батарея з товщиною 300 нм, яке показало найкращі характеристики серед чотирьох типів елементів, продемонструвало ефективність перетворення енергії 5,2% на передній стороні через контакт n-типу і 2,7% на задній стороні через контакт p-типу. Струм короткого замикання склав 10,96 мА на передній стороні і 7,40 мА на задній стороні, а відповідні значення напруги розімкнутого ланцюга – 0,91 і 0,88 В. Товщина 300 нм, як стверджується, забезпечує оптимальний коефіцієнт заповнення 52,6 % на передній стороні і 41,4% на задній стороні сонячної батареї.

“Було показано, що ефективність освітлення із зворотного боку в більшій мірі залежить від архітектури пристрою і, зокрема, від товщини селену”, – пояснили вчені. “Це важливий крок на шляху до майбутнього тандему сонячної батареї з інкорпорованим Se, де буде вигідно инвертировать типову структуру одноперехідного пристрої до / при включенні його в тандемне пристрій”.