Kilde: pv-magasin
Forskere klDelft teknologiske universiteti Nederland har utviklet en interdigitert ryggkontakt (IBC),kobber-indium-gallium-selenid (CIGS) solcellemed en sub-mikron tykkelse på 673 nm.
Delft-forskerne sa at konvensjonelle, fremre / bakkontakt (FBC) solceller lider av optiske tap på grunn av parasittabsorpsjon av topplagene, noe som kan bevirke et 10% tap i lysstrømstetthet. I tillegg sa forskerne: "Når det gjelder fleksible CIGS-solceller, forårsaker det metalliske nettet en ekstra optisk skyggelegging, noe som reduserer den optiske ytelsen enda mer."
IBC-cellen designet av Delft-teamet ble sammenlignet med en 11. 9% - effektiv FBC-enhet levert av nederlandske instituttetSolliance Solar Research, med Delft-teamet som fokuserer spesielt på absorberens ytelse.
Delft-cellen inneholdt et dobbeltlags antirefleksivt belegg basert på aluminiumoksyd (Al2O3) og magnesiumfluorid (MgF2). “De optimale tykkelsene på Al2O3og MgF2for dette arbeidet er henholdsvis 80 og 85 nm, ”sa Delft-gruppen. “Al2O3lag på forsiden av absorberen fungerer også som [et] kjemisk og elektrisk passiveringslag. ”
reflektor
Forskerne plasserte en reflektor på baksiden av enheten for å øke sannsynligheten for sekundær absorpsjon av fotoner.
Et gallium-dopet sinkoksid (GZO) ble brukt som et n-dopet transparent ledende oksid på IBC-cellen. Den forbindelsen sies å ha høy dopingkonsentrasjon, lav absorpsjonskoeffisient, høy termisk stabilitet og lav frittbærerabsorpsjon.
Med simuleringer mellom de to solcellene utført med varierende geometriske parametere og absorberende materialegenskaper, viste Delft-enheten 17% effektivitet. "Siden kvaliteten på vår simulerte absorpsjon, fra [a] defekt-tetthets synspunkt, er lavere enn toppmoderne CIGS-absorbentmateriale, studerte vi effekten av defektdensitet på celleprestasjonen," forskerne. oppgitt. "Vi observerte at ved å redusere bulkdefektdensiteten fra 5 × 1013cm−3til 1 x 1013cm−3, kan effektiviteten forbedres til 19. 7%. ”
Forskerne sa tilstedeværelsen av negative faste avgifter i Al2O3lag sikret elektrisk passivering og lav rekombinasjon ved små gapbreddeverdier. "Vi viste hvordan en IBC-struktur med optimal bandgap-gradering og høy absorbentkvalitet kan hjelpe oss med å oppnå høy effektivitet med under-mikron CIGS-lag," sier Delft-gruppen.
kommersialisering
Selv om det å akseptere de kostbare mønstringstrinnene som kreves for å gjenskape enheten, kan være et hinder for kommersialisering av deres teknologi, sa Delft-teamet at designen deres kan være spesielt egnet for tre og fire-terminale tandem-solenheter.
Delft solcelle er beskrevet iInterdigitert bakkontaktstruktur: En annen tilnærming til høyeffektiv ultratinkobber indium gallium (di) selenid solceller, publisert iProgess i Photovoltaics.
Forskere fra Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) i april kunngjorde at de hadde oppnådd24.16%effektivitet medtandemcelle som kombinerte CIGS og perovskite teknologi. Den milepælen toktandem enheteffektivitet utover23. 35% post for en frittstående 1 cm² CIGS-cellesom ble satt av Solar Frontier i januar i fjor.
