CdTeS solcelle oppnår 20 prosent konverteringseffektivitet gjennom båndgap gradient

For første gang har amerikanske forskere brukt båndgap-gradienter på CdTe solcelleceller. Resultatet er en økning i deres effektivitet og åpen kretsspenning, samt en lavere ikke-strålingsforbindelse.

Forskere fra University of Toledo og US Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory har brukt båndgap-gradienter for første gang for å forbedre ytelsen til kommersielle tinn(IV)oksidbaserte kadmiumselentellurid (CdSeTe) solceller 2) med bufferlag.

Forskerne beskriver deres oppdagelse av en effektivitet på 20 prosent av polykrystallinske Cd(Se,Te) tynnfilmsolceller med en komposisjonsgradient nær frontkrysset, som ble publisert i Nature Communications. De sier kommersielle SnO2-buffere er veldig stabile og lett kan reproduseres med ønsket elektronisk ledningsevne.

"Takket være disse fordelene har SnO2 blitt brukt med suksess i CdTe-produksjon i flere tiår," sier de, og bemerker at denne bufferteknologien nylig har blitt erstattet av sink-magnesiumoksid (ZMO) Hovedhindringen er den lave elektronledningsevnen til ZMO-bufferen. lag, som er vanskelig å forbedre selv med ikke-intrinsic doping.

Det amerikanske teamet sa at båndgap-gradienten har blitt brukt på andre typer tynnfilmsolceller med sikte på å øke åpen kretsspenning, og la til at den bør brukes i CdSeTe-enheter ved å legge til et tynt lag med kadmiumsulfid (CdS) ) til frontkryssområdet mens man unngår dannelsen av skadelige grensesnitt.

"Nøkkelen til denne suksessen er tilsetningen av oksid CdS- og CdSe-lag før avsetning av CdTe-absorberlaget," sa de.

De lærde konstruerte dette celle 2-bufferlaget, de nevnte oksiderte CdS- og CdSe-lagene, CdTe-laget og kobber(I) tiocyanat (I) (cus cn) hulromekstraksjonslaget ved bruk av et transparent ledende oksid (TCO) lag (SnO)