Южнокорейские ученые из Научно-технологического института Кенбук в Тэгу разработали инновационные двусторонние тонкопленочные солнечные элементы, изготовленные на основе меди, индия и селена (CuInSe2), которые способны эффективно собирать солнечный свет как с лицевой, так и с тыльной стороны.
Об этом сообщает ProIT
Особенности новых солнечных элементов
Одно из ключевых преимуществ этой технологии — возможность производства солнечных элементов при относительно низких температурах, что существенно упрощает производственный процесс. Такая особенность обеспечивает широкие перспективы внедрения новых солнечных панелей в различных сферах: для домашнего использования, в аграрном секторе, а также в сочетании с другими типами солнечных элементов. Двусторонние фотоэлементы становятся все более популярными благодаря способности поглощать свет с обеих сторон и повышать общий КПД панели.
Для создания таких элементов применяются прозрачные электродные подложки, которые пропускают свет. Тем не менее, изготовление тонкопленочных солнечных элементов на подложках с низкой термостойкостью ранее было затруднено, поскольку для качественного формирования слоев требовались высокие температуры.
Инновации в составе и технологии производства
Исследовательская группа под руководством Дехвана Кима и Шиджуна Сона из Отделения энергетических и экологических технологий Научно-технологического института Кенбук разработала уникальную технологию формирования тонкопленочных солнечных элементов с узкой запрещенной зоной при температурах ниже 420°C. Введение серебра в смесь CuInSe2 позволило достичь более качественного осаждения соединений на прозрачных подложках даже при пониженных температурах. Кроме того, создание градиента галлия в нижней части слоя CuInSe2 положительно сказалось на улучшении переноса заряда и снижении рекомбинации носителей заряда.
По результатам исследований новые тонкопленочные солнечные элементы на прозрачных подложках с узкой щелью продемонстрировали эффективность на лицевой стороне 15,3%, а на тыльной — 8,44%. При двусторонних измерениях достигнута удельная мощность генерации (BPGD) на уровне 23,1 мВт/см², что является значительным показателем для дальнейшего развития таких технологий.
«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.
Научный отчет о результатах этой работы опубликован в журнале Advanced Energy Materials.