CdTeS solcelle opnår 20 procent konverteringseffektivitet gennem båndgab-gradient

For første gang har amerikanske videnskabsmænd anvendt båndgap-gradienter til CdTe solceller. Resultatet er en stigning i deres effektivitet og åben kredsløbsspænding samt en lavere ikke-strålingsforbindelse.

Forskere fra University of Toledo og US Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory har brugt båndgap-gradienter for første gang til at forbedre ydeevnen af ​​kommercielle tin(IV)oxidbaserede cadmiumselentellurid (CdSeTe) solceller 2) med bufferlag.

Forskerne beskriver deres opdagelse af en effektivitet på 20 procent af polykrystallinske Cd(Se,Te) tyndfilmsolceller med en sammensætningsgradient nær det forreste kryds, som blev offentliggjort i Nature Communications. De siger, at kommercielle SnO2-buffere er meget stabile og let kan reproduceres med den ønskede elektroniske ledningsevne.

"Takket være disse fordele er SnO2 blevet brugt med succes i CdTe-fremstilling i årtier," siger de og bemærker, at denne bufferteknologi for nylig er blevet erstattet af zink-magnesiumoxid (ZMO) Den største hindring er den lave elektronledningsevne i ZMO-bufferen. lag, hvilket er svært at forbedre selv med ikke-intrinsisk doping.

Det amerikanske hold sagde, at båndgap-gradienten med succes er blevet anvendt på andre typer tyndfilmsolceller med det formål at øge deres åben-kredsløbsspænding, og tilføjede, at den skulle bruges i CdSeTe-enheder ved at tilføje et tyndt lag cadmiumsulfid (CdS) ) til det forreste krydsområde, mens dannelsen af ​​skadelige grænseflader undgås.

"Nøglen til denne succes er tilføjelsen af ​​oxid-CdS- og CdSe-lag før deponering af CdTe-absorberlaget," sagde de.

Forskerne konstruerede dette celle 2-bufferlag, de førnævnte oxiderede CdS- og CdSe-lag, CdTe-laget og kobber(I) thiocyanat (I) (cus cn) hulrumsekstraktionslag ved hjælp af et transparent ledende oxid (TCO) lag (SnO)