瑞典研究人員使用銀合金化來改善黃銅礦吸收劑中的晶粒生長和晶體質量,據報道,這可以補償其低帶隙能量。
瑞典烏普薩拉大學的研究人員通過使用少量銀將器件吸收體合金化,制造了一種黃銅礦(CuGaSe2或CGSe)太陽能電池。
研究人員表示:“我們目前由歐盟資助的穩定無機TADEM(SITA)太陽能電池項目的目的是制造一種寬間隙黃銅礦頂電池,用于帶有硅底電池的串聯光伏設備。因此,在下一步中,我們需要將這一過程轉移到透明背接觸。在我們早期的工作中,我們已經顯示出在高度透明的背接觸上制造寬間隙黃銅礦太陽能電池的潛力,其帶隙略低,約為1.45 eV。”
銀合金化的使用改善了晶粒生長和晶體質量,同時減少了有害缺陷并補償了CuGaSe2吸收體的低帶隙能量。CuGaSe2的帶隙能量為1.7?eV,并且迄今為止已被用于具有有限填充因子和開路電壓的太陽能電池中。
研究人員表示:“除了與CuGaSe2層本身直接相關的損失外,當使用標準硫化鎘緩沖液時,前界面復合應該很明顯。”他們指出,他們測試了具有硫化鎘緩沖層和通過原子層沉積(ALD)生長的鋅錫氧化物(ZTO)層的器件。
研究團隊使用三階段共蒸發工藝沉積了幾種太陽能電池樣品的銀合金吸收劑(AGCS)。
研究人員說:“隨著銀的添加、更高的沉積溫度以及化學計量的吸收劑組成,載流子的收集得到了改善。光浸泡增加了大多數樣品的填充系數,這可能會減輕內部傳輸障礙。”
研究團隊制造的電池基于ZTO緩沖層,該器件的功率轉換效率達到11.2%。
他們說:“這是在沒有防反射涂層的ACGS太陽能電池上測得的最高效率。對光吸收有益效果的可能解釋可能是ZTO層的光摻雜會降低電子的有效勢壘高度,或者鈉在異質結處的重新分布。”
研究人員表示,他們計劃在電池中使用透明背接觸(TBC),而不是鉬(Mo)制成的背接觸,以提高其熱穩定性,因為它有望在串聯設備中使用。
他們在發表在RRL solar上的“具有不同緩沖層的高效CuGaSe2太陽能電池中的銀合金化”中描述了太陽能電池技術。




