Південнокорейські науковці з Науково-технологічного інституту Кенбук у Тегу розробили інноваційні двосторонні тонкоплівкові сонячні елементи, виготовлені на основі міді, індію та селену (CuInSe2), які здатні ефективно збирати сонячне світло як з лицьової, так і з тильної сторони.
Про це розповідає ProIT
Особливості нових сонячних елементів
Одна з ключових переваг цієї технології — можливість виробництва сонячних елементів за відносно низьких температур, що суттєво спрощує виробничий процес. Така особливість забезпечує широкі перспективи впровадження нових сонячних панелей у різних сферах: для домашнього використання, в аграрному секторі, а також у поєднанні з іншими типами сонячних елементів. Двосторонні фотоелементи стають дедалі популярнішими завдяки здатності поглинати світло з обох боків та підвищувати загальний ККД панелі.
Для створення таких елементів застосовуються прозорі електродні підкладки, які пропускають світло. Втім, виготовлення тонкоплівкових сонячних елементів на підкладках з низькою термостійкістю раніше було ускладнене, оскільки для якісного формування шарів потребувалися високі температури.
Інновації у складі та технології виробництва
Дослідницька група під керівництвом Дехвана Кіма та Шіджуна Сона з Відділення енергетичних та екологічних технологій Науково-технологічного інституту Кенбук розробила унікальну технологію формування тонкоплівкових сонячних елементів із вузькою забороненою зоною при температурах нижче 420°C. Введення срібла у суміш CuInSe2 дозволило досягти якіснішого осадження сполук на прозорих підкладках навіть за знижених температур. Крім того, створення градієнта галія у нижній частині шару CuInSe2 позитивно вплинуло на покращення перенесення заряду та зменшення рекомбінації носіїв заряду.
За результатами досліджень, нові тонкоплівкові сонячні елементи на прозорих підкладках із вузькою щілиною продемонстрували ефективність на лицьовій стороні 15,3%, а на тильній — 8,44%. При двосторонніх вимірюваннях досягнуто питомої потужності генерації (BPGD) на рівні 23,1 мВт/см², що є суттєвим показником для подальшого розвитку таких технологій.
«Це дослідження відкриває нову можливість підвищення ефективності тонкоплівкових сонячних елементів на основі прозорих підкладок. Ми продовжимо розширювати сферу застосування високоефективної технології двосторонніх сонячних елементів на основі прозорих підкладок», — зазначають Дехван Кім та Шіджун Сон.
Науковий звіт про результати цієї роботи опубліковано у журналі Advanced Energy Materials.