表面等离子增强超薄Cu2ZnSnS4/晶体Si双联太阳能电池
Shafayeth Jamil1, Uday Saha2, Md Kawsar Alam1
1Department of Electrical and Electronic Engineering, Bangladesh University of Engineering and Technology Dhaka 1205 Bangladesh kawsaralam@eee.buet.ac.bd kawsar.alam@alumni.ubc.ca.
Nanoscale advances
|June 1, 2023
概括
研究人员使用铜硫化 (CZTS) 和晶 (c-Si) 开发了一种超薄的双连接串联太阳能电池. 这种创新设计实现了28.28%的功率转换效率,大大减少了的使用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 薄膜太阳能电池可以减少材料使用和成本效益高的加工.
- 薄膜太阳能电池的低功率转换效率阻碍了商业采用.
- 协同太阳能电池架构正在探索以克服效率限制.
研究的目的:
- 设计和模拟一个超薄的双连接联太阳能电池.
- 为了提高薄膜太阳能电池的光吸收和载体收集效率.
- 以减少材料来实现高功率转换效率.
主要方法:
- 双连接联太阳能电池的光电子模拟.
- 使用铜锡硫化物 (CZTS) 作为顶部细胞吸收器.
- 使用晶体 (c-Si) 作为底部细胞吸收器.
- 结合银纳米粒子来增强光吸收.
- 使用无形 (a-Si) 与c-Si异质连接,以改善载体收集.
主要成果:
- 通过9微米薄膜c-Si底部电池实现了28.28%的功率转换效率.
- 成功集成了一个220nm顶部CZTS层.
- 通过银纳米粒子在薄膜c-Si层中证明了增强的光吸收.
- 通过a-Si/c-Si异质连接验证了通过a-Si/c-Si异质连接提高载体收集效率.
结论:
- 设计的超薄双连接联太阳能电池显著减少了材料的使用 (从~180μm到~9μm).
- 尽管减少了厚度,但仍保持了高功率转换效率.
- 这种方法为具有成本效益和效率的基于的太阳能电池提供了一个有希望的途径.
