CdTeS Solar Cell uppnår 20 procent konverteringseffektivitet genom bandgap-gradient

För första gången har amerikanska forskare tillämpat bandgap-gradienter på CdTe solceller. Resultatet är en ökning av deras effektivitet och öppen kretsspänning, såväl som en lägre icke-strålande förening.

Forskare från University of Toledo och US Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory har använt bandgap-gradienter för första gången för att förbättra prestandan hos kommersiella tenn(IV)oxidbaserade kadmiumselentellurid (CdSeTe) solceller 2) med buffertlager.

Forskarna beskriver sin upptäckt av en 20-procentig effektivitet av polykristallina Cd(Se,Te) tunnfilmssolceller med en sammansättningsgradient nära den främre korsningen, som publicerades i Nature Communications. De säger att kommersiella SnO2-buffertar är mycket stabila och lätt kan reproduceras med önskad elektronisk konduktivitet.

"Tack vare dessa fördelar har SnO2 använts framgångsrikt i CdTe-tillverkning i decennier", säger de och noterar att denna buffertteknologi nyligen har ersatts av zink-magnesiumoxid (ZMO) Det största hindret är den låga elektronledningsförmågan hos ZMO-bufferten. skikt, vilket är svårt att förbättra även med icke-intrinsic doping.

Det amerikanska laget sa att bandgap-gradienten framgångsrikt har tillämpats på andra typer av tunnfilmssolceller i syfte att öka deras öppen kretsspänning, och tillade att den borde användas i CdSeTe-enheter genom att lägga till ett tunt lager kadmiumsulfid (CdS) ) till den främre korsningsregionen samtidigt som man undviker bildandet av skadliga gränssnitt.

"Nyckeln till denna framgång är tillsatsen av oxid-CdS- och CdSe-skikt före avsättning av CdTe-absorbentskiktet", sa de.

Forskarna konstruerade detta cell 2-buffertskikt, de ovannämnda oxiderade CdS- och CdSe-skikten, CdTe-skiktet och koppar(I)tiocyanat(I) (cus cn) kavitetsextraktionsskikt med användning av ett transparent ledande oxid (TCO)-skikt (SnO)