在有纹理的晶体上使用溶液加工的高效合太阳能电池
Yi Hou1, Erkan Aydin2, Michele De Bastiani2
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario M5S 1A4, Canada.
Science (New York, N.Y.)
|March 7, 2020
概括
研究人员通过增强电荷收集和材料稳定性开发了高效的矿-联太阳能电池. 这些新型双联太阳能电池实现了25.7%的电力转换效率,克服了以前的整合挑战.
科学领域:
- 太阳能发电
- 材料科学
- 可再生能源
背景情况:
- 单节太阳能电池面临理论效率极限 (肖克利-奎瑟极限).
- 矿太阳能电池提供高单结效率 (>20%),但在与的单体集成方面面临挑战.
- 配对太阳能电池,不同频段间隙的堆叠电池,
研究的目的:
- 开发高效的单立体矿合太阳能电池.
- 在厚厚的矿层中克服电荷收集的限制.
- 提高矿与合器件的稳定性和性能.
主要方法:
- 结合溶液处理的矿顶部细胞和纹理异质结底细胞的单体合体的制造.
- 在金字塔底部增加耗尽宽度以改善电荷收集.
- 使用1-butanethiol对矿表面进行被动化,以改善扩散长度和抑制相分离.
主要成果:
- 在矿合太阳能电池中获得了25.7%的功率转换效率.
- 在85°C的400小时热稳定性测试后,性能损失显得微不足道.
- 在40°C的最大功率点跟踪下400小时后,显示了微不足道的性能损失.
结论:
- 证明了溶液加工的矿与纹理异质结合的成功单体集成.
- 增强的电荷收集和材料稳定性导致高效,耐用的矿-合太阳能电池.
- 这些发现为在光伏中使用合架构克服Shockley-Queisser限制铺平了道路.
