14 نوامبر 2023 – توسط ژانگ نانان، آکادمی علوم چین-پروسکایت/TOPCon TSC با لایه نوترکیبی تونل زنی پلی-Si. اعتبار: NIMTE
تیم پروفسور یه جیچون از موسسه فناوری و مهندسی مواد نینگبو (NIMTE) آکادمی علوم چین (CAS)، به همراه محققان دانشگاه سوچو، یک لایه نوترکیبی تونل زنی سیلیکونی پلی کریستالی برای تماس غیرفعال کننده پروسکایت/اکسید تونل ایجاد کرده اند TOPCon سلول های خورشیدی پشت سر هم سیلیکونی (TSCs) که به کارایی عالی و پایداری بالایی دست یافته است.
این مطالعه در Nature Energy منتشر شده است.
به دلیل بهره وری فوق العاده بالا و مزایای هزینه، TSC های پروسکایت/سیلیکون از چشم اندازهای امیدوارکننده در صنعت فتوولتائیک برخوردار هستند و توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده اند. تلاش‌های قبلی برای افزایش کارایی دستگاه عمدتاً بر بهبود سلول فرعی بالایی متمرکز شده بود و فضای زیادی برای بهبود باقی می‌ماند.
لایه نوترکیبی که به عنوان تماس الکتریکی بین سلول‌های فرعی بالا و پایین عمل می‌کند، نقش مهمی در پیشرفت کارایی بیشتر دارد.
در این مطالعه، محققان یک لایه نوترکیبی تونل زنی سیلیکونی پلی کریستالی (poly-Si) ایجاد کردند که در یک سلول پشت سر هم سیلیکون پروسکایت/TOPCon گنجانده شد. از طریق یک استراتژی بازپخت دو مرحله ای، انتشار ناخالصی های بور و فسفر می تواند به طور موثر مهار شود، و دستگاه را با عملکرد غیرفعال و تماس عالی می بخشد.
در مقایسه با لایه اکسید رسانای شفاف معمولی، این لایه نوترکیبی تونل‌زنی جدید جذب قوی‌تری بر روی بسترهای پلی-Si(p+) و حمل و نقل و استخراج حامل بار کارآمدتر برای سلول‌های فرعی پروسکایت فوقانی نشان می‌دهد.
این دستگاه پشت سر هم که به تازگی توسعه یافته است، بازده تبدیل فوتوالکتریک قابل توجه 29.2 درصد را به دست آورده است که یکی از بالاترین مقادیر گزارش شده تا به امروز برای پروسکایت/TOPCon TSCs است. علاوه بر این، دستگاه می تواند 85 درصد از راندمان اولیه خود را پس از 500 ساعت ردیابی نقطه حداکثر توان مداوم حفظ کند که نشان دهنده پایداری بالا است.
به گفته محققان، شبیه‌سازی اجزای محدود بینش بیشتری در مورد مکانیسم‌های انتقال حامل و تونل‌زنی فراهم می‌کند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل های مربوطه نشان داد که غلظت اثر پلی-Si بر عملکرد TSC های پروسکایت/سیلیکون تأثیر می گذارد.
این مطالعه ممکن است توسعه بیشتر و صنعتی شدن TSCهای پروسکایت/سیلیکون با کارایی بالا و دستگاه های پشت سر هم مرتبط را روشن کند.
