A Célula Solar CdTeS Atinge 20% de Eficiência de Conversão Através do Gradiente de Gap de Banda
Feb 02, 2023
Pela primeira vez, cientistas americanos aplicaram gradientes de banda proibida a células fotovoltaicas de CdTe. O resultado é um aumento em sua eficiência e tensão de circuito aberto, bem como um composto não radiativo mais baixo.
Pesquisadores da Universidade de Toledo e do Laboratório Nacional de Oak Ridge do Departamento de Energia dos EUA usaram gradientes de bandgap pela primeira vez para melhorar o desempenho de células solares comerciais de óxido de estanho (IV) à base de cádmio e telureto de cádmio (CdSeTe) 2) com camadas de buffer.
Os cientistas descrevem a descoberta de uma eficiência de 20% das células solares policristalinas de Cd(Se,Te) de filme fino com um gradiente de composição perto da junção frontal, publicada na Nature Communications. Eles dizem que os tampões SnO2 comerciais são muito estáveis e podem ser facilmente reproduzidos com a condutividade eletrônica desejada.
"Graças a essas vantagens, o SnO2 tem sido usado com sucesso na fabricação de CdTe há décadas", dizem eles, observando que essa tecnologia de tampão foi recentemente substituída por óxido de zinco-magnésio (ZMO). O principal obstáculo é a baixa condutividade eletrônica do tampão ZMO camada, que é difícil de melhorar mesmo com dopagem não intrínseca.
A equipe dos EUA disse que o gradiente de bandgap foi aplicado com sucesso a outros tipos de células solares de filme fino com o objetivo de aumentar sua tensão de circuito aberto, acrescentando que deve ser usado em dispositivos CdSeTe adicionando uma fina camada de sulfeto de cádmio (CdS ) para a região de junção frontal evitando a formação de interfaces nocivas.
"A chave para esse sucesso é a adição de camadas de óxido CdS e CdSe antes de depositar a camada absorvedora de CdTe", disseram eles.
Os estudiosos construíram esta camada tampão da célula 2, as camadas oxidadas de CdS e CdSe acima mencionadas, a camada de CdTe e a camada de extração de cavidade de cobre(I) tiocianato (I) ( cus cn) usando uma camada de óxido condutivo transparente (TCO) (SnO).
