تحقق خلية CdTeS الشمسية كفاءة تحويل بنسبة 20 في المائة من خلال تدرج فجوة النطاق
Feb 02, 2023
لأول مرة ، طبق العلماء الأمريكيون تدرجات فجوة الحزمة على الخلايا الكهروضوئية CdTe. والنتيجة هي زيادة في كفاءتها وجهد الدائرة المفتوحة ، بالإضافة إلى انخفاض مركب غير إشعاعي.
استخدم باحثون من جامعة توليدو ومختبر أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية تدرجات فجوة الحزمة لأول مرة لتحسين أداء الخلايا الشمسية التي تحتوي على أكسيد السلينيوم السيلنيوم (CdSeTe) 2) مع طبقات عازلة.
يصف العلماء اكتشافهم لكفاءة 20 في المائة من الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة متعددة الكريستالات Cd (Se ، Te) مع التدرج التركيبي بالقرب من التقاطع الأمامي ، والذي نُشر في Nature Communications. يقولون إن المخازن المؤقتة التجارية SnO2 مستقرة جدًا ويمكن إعادة إنتاجها بسهولة باستخدام الموصلية الإلكترونية المطلوبة.
"بفضل هذه المزايا ، تم استخدام SnO2 بنجاح في تصنيع CdTe لعقود ،" كما يقولون ، مشيرين إلى أن تقنية العازلة هذه قد تم استبدالها مؤخرًا بأكسيد الزنك والمغنيسيوم (ZMO) والعائق الرئيسي هو الموصلية الإلكترونية المنخفضة لمخزن ZMO المؤقت طبقة ، والتي يصعب تحسينها حتى مع المنشطات غير الجوهرية.
قال الفريق الأمريكي إن التدرج ذي فجوة الحزمة تم تطبيقه بنجاح على أنواع أخرى من الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة بهدف زيادة جهد الدائرة المفتوحة ، مضيفًا أنه يجب استخدامه في أجهزة CdSeTe عن طريق إضافة طبقة رقيقة من كبريتيد الكادميوم (CdS). ) إلى منطقة الوصلة الأمامية مع تجنب تكوين واجهات ضارة.
وقالوا: "مفتاح هذا النجاح هو إضافة طبقات أكسيد CdS و CdSe قبل ترسيب طبقة امتصاص CdTe".
قام العلماء ببناء هذه الطبقة العازلة للخلية 2 ، وطبقات CdS و CdSe المؤكسدة المذكورة أعلاه ، وطبقة CdTe وطبقة استخراج تجويف النحاس (I) (cus cn) باستخدام طبقة أكسيد موصل شفاف (TCO) (SnO)