Čínští vědci postavili selenový solární článek s legovaným selen-telurovým absorbérem, který údajně redukuje defekty na rozhraní. Za standardních podmínek osvětlení má zařízení účinnost 1,85 %.
Selenový solární článek
Výzkumníci z Wuhan National Laboratory for Optoelectronics (WNLO) v Číně vyrobili selenový (Se) solární článek s absorbérem selen-telur (Se-Te). Tvrdí o něm, že dokáže optimalizovat selenovou mezeru a tím zlepšit celkovou účinnost článku.
„Selenový prvek je slibným materiálem pro shromažďování světla pro solární články kvůli velkému koeficientu absorpce a výrazné fotovodivosti,“ uvedli vědci. „Účinnost selenových solárních článků však po dlouhou dobu stagnovala kvůli suboptimálnímu bandgapu (minimální množství energie potřebné k tomu, aby se elektron uvolnil ze svého vázaného stavu) a nedostatku správné vrstvy pro přenos elektronů.“
Výzkumníci postavili článek se substrátem z oxidu india a cínu (ITO), vrstvou pro přenos elektronů (ETL) vyrobenou z oxidu zinečnatého (ZnO), absorbérem Se-Te legovaným použitím 70 % Se a 30 % Te a zlatý (Au) kovový kontakt.
„Slitování selenu telurem, který má stejnou krystalovou strukturu a úzký bandgap, může vyladit bandgap a zvýšit bod tání. Tím se rozšiřuje absorpční spektrum a zlepšuje kvalita filmů selenových solárních článků,“ řekl hlavní autor Chao Chen.
Účinnost článku
Výzkumná skupina poukázala na ZnO ETL jako na další rozhodující faktor přispívající ke zvýšení celkové účinnosti článku. Údajně je schopný mírně reagovat se selenem, aby se zlepšila jeho mezifázová adheze a snížily se visící vazby. Tím se sníží mezifázové defekty.
Testoval zařízení za standardních světelných podmínek a zjistil, že jeho účinnost přeměny energie dosáhla 1,85 %.
„Účinnost solárních článků ZnO/Se0.7Te0.3 se po devíti měsících ve vzduchu více než zdvojnásobila,“ řekl Chen. Dále uvedl, že dalším krokem ve výzkumu má být příprava vysoce kvalitních filmů ze slitiny Se-Te a optimalizace struktur zařízení.
Absorbér Se-Te
Vědci uvedli, že díky absorbéru Se-Te se napětí naprázdno článku snížilo podle očekávání, zatímco zkratový proud se ne vždy zvýšil kvůli ztrátě proudu na dlouhých vlnových délkách. Kromě toho zjistili, že faktor plnění je poměrně nízký.
„Zaměřili jsme se hlavně na zařízení a analyzovali jsme jeho vzduchovou stabilitu, vlastnosti defektů a mechanismus rekombinace, abychom poskytli vodítko pro další optimalizaci výkonu,“ uvedli.
Článkovou technologii představili v článku „Výrobě a charakterizaci solárních článků ZnO/Se1-xTex“, který se objevil v Frontiers of Optoelectronics.
Zdroje: pv-magazine, top-voziky
