Исследователи из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук объявили о создании нового процесса изготовления двусторонних узкозонных солнечных элементов из меди, индия и селена (CuInSe₂). Для обеспечения двусторонней работы при более низкой температуре, включая стадию сплавления с серебром, они использовали прозрачный проводящий оксид.
Материал на основе селенида меди-индия-галлия (CIGS) привлек исследователей, в частности, из-за узкой запрещенной зоны и высокого потенциала использования в полностью тонкопленочных тандемных перовскитовых солнечных элементах, в фотоэлектрических системах для помещений и агровольтаики, пишет PV Magazine.
«В области материалов CIGS особенно примечателен CuInSe₂. Благодаря ширине запрещенной зоны около 1,0 эВ он является перспективным напарником перовскиту в тандемном фотоэлементе. Такая конструкция позволяет снизить содержание брома в слое перовскита, что делает CIS ценным направлением для дальнейших исследований», — сказал Ким Дэ Хван, соавтор исследования.
Подход корейских ученых оказался новаторским в ряде ключевых аспектах. Они успешно минимизировали использование серебра, снизв толщину слоя до 5 нм. Это не только обеспечило устройству высокую производительность, но и повысило экономическую эффективность материала. Кроме того, был оптимизирован низкотемпературный процесс роста, который позволил значительно подавить пагубное образование аморфного оксида галлия.
В результате удалось достичь исключительно высокой для этого материала выходной мощности с энергией около 1,0 эВ как в случае двустороннего освещения, так и с тыльной стороны. Была достигнута рекордная эффективность преобразования: на тыльной стороне 8,44%, на лицевой — 15,30%. Двусторонняя плотность генерации энергии составила 23,1 мВт/см².
Дальнейшим направлением исследований группы будет использование высокоэффективных узкозонных солнечных элементов из меди, индия и селена в тандемных архитектурах двусторонних перовскитовых фотоэлементов.
Ученые из Сингапура разработали тандемный перовскитовый фотоэлемент с эффективностью преобразования солнечной энергии в электричество 26,4% на площади 1 см². Рекордное устройство успешно собирает фотоны в ближнем инфракрасном диапазоне. До сих пор у тонкопленочных тандемных солнечных элементов это вызывало проблемы.
