微尺寸层 通过两段过程在柔性基板上的CIGSe太阳能电池的评估 提高了整体效率

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.
• 光电学是指光电子产品.

背景情况:

• 铜基化 (CIGSe) 太阳能电池对于可再生能源至关重要.
• 提高它们的光电子特性是提高效率的关键.
• 替换有毒的缓冲层,如硫化 (CdS) 是一个环境优先事项.

研究的目的:

• 为了增强CIGSe太阳能电池的光电子特性.
• 为了优化吸收层沉积和缓冲层组成.
• 开发环保和高效的光伏 (PV) 模块.

主要方法:

• 两段过程,包括对CIGSe吸收层进行DC喷射功率调整 (20-40W).
• 对吸收层和缓冲层 (CdS,ZnO/CdS,ZnMgO/CdS,ZnMgO) 的微化学分析.
• 制造和测试CIGSe太阳能电池和一个9个电池的光伏模块.

主要成果:

• 最佳的CIGSe吸收层达到30W DC喷射功率,0.95 Cu/In+Ga (CGI) 比率,促进谷物生长并减少陷状态.
• 最佳的Zn0.9Mg0.1O缓冲层导致最高的转换效率 (η) 为8.70%.
• 在较短的波长 (2.48-3.62 eV带隙) 中,内部和外部量子效率 (IQE/EQE) 显著提高13.15%.
• 光伏模块表现出极好的稳定性,在60天内变化在±5%.

结论:

• 两段优化过程有效地提高了CIGSe太阳能电池的性能.
• 开发的ZnMgO缓冲层为CdS提供了一个环保的替代方案,提高了效率.
• 稳定的光伏模块性能代表了可再生能源技术和可持续发展的重大进步.