2,8В солнечный элемент с тройным переходом перовскит-перовскит-кремний | Просолар

Ученые из немецкого Института солнечных энергетических систем Фраунгофера ISE продемонстрировали солнечный элемент с тройным переходом и конфигурацией перовскит-перовскит-кремниевый субэлемент.

Они сказали, что элемент достиг напряжения холостого хода более 2,8 В, что сравнимо с обычными элементами со значениями в диапазоне от 0,7 В до 0,8 В. «Это рекордное значение для этого типа солнечных элементов и демонстрирует, как фотогальваника, сочетающая перовскит, А кремний предлагает огромный неиспользованный потенциал», — сказала ведущий автор исследования Джулиана Борхерт.

В статье «Монолитные двухполюсные солнечные элементы из перовскита/перовскита/кремния с тройным переходом с напряжением разомкнутой цепи 2,8 В», опубликованной в ACS Publications, поясняется, что перовскитный поглотитель элемента был изготовлен из перовскитных материалов с шириной запрещенной зоны от 1,56 В и 1,83 В.
2,8В солнечный элемент с тройным переходом перовскит-перовскит-кремний
«Мы отмечаем, что ширина запрещенной зоны, объединенная в этой работе, не является окончательной оптимальной шириной запрещенной зоны для солнечного элемента с тройным переходом», — сказали они. «Однако основное внимание в этой статье уделяется оптимизации процесса и интеграции субэлементов в устройства с тройным переходом, а полученные результаты применимы и к другим составам перовскита».

Три субячейки были спроектированы с использованием трех разных архитектур.

Нижняя ячейка была изготовлена ​​из подложки из оксида индия и олова (ITO), слоя транспорта дырок (HTL) из политриариламина (PTAA), межфазного слоя из полимера PFN, поглотителя перовскита, слоя транспорта электронов (ETL). ) на основе слоя бакминстерфуллерена (C60) и оксида олова(IV) (SnO2) и металлического контакта золота (Au).

Во втором устройстве используются HTL из ПТАА, прослойка PFN, перовскитный поглотитель, ETL C60, слой SnO2, слой ITO, металлический контакт серебра (Ag) и просветляющее покрытие на основе фторида магния (MgF2). ).

Верхняя ячейка состоит из подложки ITO, слоя карбазола (2PACz), поглотителя перовскита, ETL C60, слоя SnO2, слоя ITO, металлического контакта серебра (Ag) и просветляющего покрытия на основе фторида магния. (МгФ2).

При испытаниях в стандартных условиях освещения ячейка с тройным переходом достигла эффективности преобразования мощности 20,0% PCE, напряжения холостого хода более 2,8 В, плотности тока короткого замыкания 8,9 мА/см2 и коэффициента заполнения около 78%.

«Таким образом, высокое напряжение указывает на то, что основные физические характеристики солнечного элемента соответствуют требованиям и что фундаментальные аспекты, необходимые для очень эффективного солнечного элемента, присутствуют», — заявили исследователи.

«Хотя в настоящее время мы находимся в процессе масштабирования разработки тандемных солнечных элементов из перовскита и кремния и готовим их к использованию в промышленности в рамках нашего проекта Pero-Si-SCALE, также здорово видеть, как солнечные элементы с тройным переходом выдерживают так много энергии. потенциал для продвижения этой концепции в будущем», — сказал Штефан Глунц, директор отдела фотоэлектрической энергии в Fraunhofer ISE.

«Необходимы дальнейшие оптимизации, чтобы довести его до уровня перовскитно-кремниевых солнечных элементов с двойным переходом и в конечном итоге превзойти их», — отмечается в статье. «Более того, в будущей работе необходимо учитывать долгосрочную стабильность этих солнечных элементов в стандартных условиях испытаний и повышенных температурах».

Источник

Прочитано 545 раз(а)


0 комментариев

Добавить комментарий

Заполнитель аватара

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *