用于高效并行连接的矿太阳能电池的埋藏金属电网电极
1State Key Laboratory for Artificial Microstructure and Mesoscopic Physics, School of Physics, Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics & Collaborative Innovation Center of Quantum Matter, Peking University, Beijing, 100871, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 4, 2023
概括
研究人员开发了埋藏金属网的氧化物 (ITO) 来提高矿太阳能电池 (PSC) 的性能. 这种方法显著降低了板材阻力,提高了效率,并使高效的大面积PSCs成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源是可再生能源的来源.
背景情况:
- 透明导电氧化物 (TCO) 对太阳能电池至关重要,但有限的导电性阻碍了矿太阳能电池 (PSC) 的性能,特别是在大面积的设备中.
- 在TCO中,高板电阻导致显著的功耗损失,限制了设备的效率和可扩展性.
研究的目的:
- 开发一种新型的埋藏金属电网添加氧化 (BMG ITO) 电极,以克服传统TCO的导电能力限制.
- 研究BMG ITO中的金属步高对PSC中电荷载体运输和功率转换效率 (PCE) 的影响.
- 为了证明BMG ITO在制造高效,大面积PSC的有效性及其与其他太阳能电池架构的兼容性.
主要方法:
- 制造BMG ITO电极,将140纳米厚的金属网格埋入ITO中,使用光刻法.
- 从原始ITO的15.0 Ω平方-1降低到BMG ITO的2.7 Ω平方-1的板电阻的表征.
- 用不同的BMG ITO金属步高和活性区域制造和性能评估PSC.
主要成果:
- BMG ITO 电极显著降低了板电阻,从而改善了电荷载体传输和PSC中的更高的PCE,特别是低金属步骤.
- 与原始的ITO设备相比,基于BMG ITO的PSC在扩大活性区域时表现出较小的PCE下降.
- 平行连接的大面积PSC (102.8mm2) 实现了22.5%的PCE.
结论:
- BMG ITO 电极设计有效地提高了 TCO 导电性,最大限度地减少了功耗损失,并使高效的大面积 PSC 成为可能.
- 该研究强调了BMG ITO中金属步骤高度在优化设备性能方面发挥的关键作用.
- BMG ITO 技术显示出有望推动高效和可扩展的太阳能设备的开发,包括倒置结构PSC和有机太阳能电池.
