登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《高性能透明导电掺钛GaZnO薄膜的CIGS太阳能电池的改进》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2018-09-13

  • 这项研究报告的增强典型的光电特性和微晶质量Ga-doped氧化锌三元合金通过使用钛(Ti)掺杂形成小说Ti-doped GaZnO(GTZO)透明导电氧化物(TCO)薄膜与低成本的特点和就业indium-free铜(,Ga)Se2(香烟)太阳能电池的应用程序。这些薄膜对太阳能发电系统非常有利。采用光致发光法和x射线衍射法对GTZO薄膜进行了表征。高的晶体质量通过射频磁控溅射沉积的溅射功率200 W?,750?海里的薄膜厚度,衬底温度250?°C,和增长的压力1?毫托。薄膜特征是高透光率为86.8%,较低的薄膜电阻率5.1?×?10−4?Ω-cm(载流子迁移率为10.9 V?cm2?−1?s−1和载体浓度1.1?×??1021厘米−3),和高品质因数32.6?×?10−3?Ω−1;这些特性使GTZO薄膜成为CIGS太阳能电池应用的一种替代TCO。

    这些器件证明了GTZO TCO薄膜具有优越的光电性能，以及ti掺杂在GaZnO中的有效性。CIGS太阳能电池用高性能GTZO tco表现出优越的转换效率为9.1%,平均87.1%的外部量子效率高的波长范围从550年到1100年?nm。这些器件的性能表明，GTZO TCO薄膜可用于开发高性能的CIGS太阳能电池。

    ——文章发布于2018年11月1日

96浏览量
原文链接
相关报告

  • 《用于CdTe太阳能电池的共蒸发Cd1-xMgxTe薄膜》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2019-06-10
    • 通过应用电子反射器策略已经研究了薄膜太阳能电池的开路电压的显着改善。 Cd1-xMgxTe作为电子反射器具有很强的潜力，可以使少数载流子远离CdTe背面，从而减少背面复合。在本文中，SCAPS模拟首先用于研究具有电子反射层的CdTe太阳能电池的器件性能。理论结果表明，具有Cd1-xMgxTe（Eg~1.85eV）的CdTe太阳能电池的?0.4eV电子势垒高度足以减少背面复合并改善器件性能，尤其是开路电压。因此，从透射光谱研究了由共蒸发制备的Cd1-xMgxTe薄膜的能隙随x的变化。然后使用Cd1-xMgxTe（x?0.3）薄膜作为CdTe薄膜太阳能电池的电子反射器。发现Cd1-xMgxTe的CdTe太阳能电池在425℃退火后产生804mV的开路电压和70％以上的填充因子，高于没有Cd1-xMgxTe的那些。 CdTe太阳能电池中的电子反射器可以有效地减少载流子表面的复合，从而导致FF和Voc的增加。 ——文章发布于2019年6月3日
    195浏览量
    原文链接

  • 《Science：高性能钙钛矿-硅串联太阳能电池的界面工程》
    • 来源专题：先进材料
    • 编译者：李丹
    • 发布时间：2023-11-12
    • 来自材料牛 【导读】 串联太阳能电池由硅电池覆以钙钛矿太阳能电池(PSC)组成，可以提高商业批量生产的太阳能电池的效率，并且可以超过单结电池的限制，而不增加实质性的成本。目前，钙钛矿/CIGSe串联电池的功率转换效率达到24.2%，全钙钛矿串联电池达到24.8%，钙钛矿/硅串联效率最高值则为26.2%。然而，这些以钙钛矿为基础的串联太阳能电池仍然有改进的空间，因为所有这些串联技术的实际限制都远高于30%。 钙钛矿-硅串联太阳能电池，能够克服传统硅太阳能电池功率转换效率限制的可能性。为了提高光学性能，科学家已经提出了各种结构串联器件，但优化表面结构晶圆上的薄膜生长，仍然是一个挑战。 【成果掠影】 德国柏林工业大学的Steve Albrecht团队，证明了双端子单片钙钛矿-硅串联太阳能电池的改进的稳定性和效率，需要减少复合损耗。通过将三卤化物钙钛矿（1.68 eV带隙）与哌嗪碘化物界面改性相结合，改进了能带对准，降低了非辐射复合损失，并增强了在电子选择性接触处的电荷提取。特定的钙钛矿组成（3 Hal）和PI浓度（0.3mg ml-1）下，PI的主要作用不是钙钛矿表面的化学钝化，而是允许导带（CB）和最低未占据分子轨道之间的偏移显著降低（约350 mV）。因此，电子的准费米能级可以移动得更靠近钙钛矿CB边缘。此外，从电荷分离的角度来看，表面光电压测量显示在PI的存在下，在钙钛矿表面的电子选择性增加，这与已报道的PI在钙钛矿表面上的工作机制不同。太阳能电池在p-i-n单结中显示出高达1.28V的开路电压，在钙钛矿-硅串联太阳能电池中显示出高达2.00 V的开路电压。串联电池实现了高达32.5%的认证功率转换效率。该项工作以标题为：“Interface engineering for high-performance, triple-halide perovskite–silicon tandem solar cells”发表在Science上。 【核心创新点】 将具有适合于串联集成的带隙（68 eV）的3Hal钙钛矿与PI界面改性相结合，并将其与常用的氟化锂（LiF）中间层进行比较。应用钙钛矿价带顶（VBM）的详细模型结合功函数（WF）来精确地确定电离能，从而评估界面改性的可能偶极效应。 【成果启示】 目前光伏（PV）器件市场由晶体硅（c-Si）器件主导，但是钙钛矿-硅串联结构还需要提高其功率转换效率（PCE）。直接连接c-Si底电池和钙钛矿顶电池的双端子器件更有效地使用光，因为高能量光子可以被钙钛矿顶电池吸收，并且由钙钛矿透射的低能量光子可以被c-Si底电池吸收，这种方法的PCE为33.7%。然而，考虑到单片钙钛矿-硅串联晶体的详细平衡极限为45.1%，可以进行进一步的改进，特别是关于开路电压（VOC）。为了在空气质量系数（AM）1.5G太阳光谱和电流匹配条件下达到最高可能的效率，钙钛矿的最佳带隙为1.73eV。有限的钙钛矿厚度和寄生吸收将最佳钙钛矿带隙降低至~ 1.68eV。具有该带隙的钙钛矿组合物需要高溴化物含量，并且面临由相偏析引起的不稳定性，这导致VOC下降。为了解决这个问题，将有效的钙钛矿组合物与界面改性相结合。彻底的分析揭示了导致单结太阳能电池和钙钛矿-硅串联太阳能电池中的高VOC值和因此的高PCE值的机制。 原文详情：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf5872
    491浏览量
    原文链接