Mezinárodní výzkumný tým v Číně použil Czochralskiho destičky c-Si typu n od čínské společnosti Sichuan Yongxiang k výrobě texturovaných křemíkových destiček o tloušťce od 65 μm do 55 μm. Tyto destičky použili v heteropřechodových solárních článcích, jejichž účinnost se blíží účinnosti článků založených na konvenčních destičkách.
Czhochralskiho destičky firmy Sichuan Yongxiang
Vědci z Čínské akademie věd úspěšně vytvořili skládací krystalické křemíkové (c-Si) destičky. Tyto destičky jsou známé svou silnou schopností sbírat světlo a používají se v ohebných křemíkových heterojunkčních (HJT) solárních článcích.
Vědci uvedli, že technologie HJT článků je ideální pro výrobu ohebných solárních článků. Eliminuje totiž deformace okrajů způsobené vnitřním napětím během procesu vypalování. Destičky vznikly s úpravou tupení. Jedná se o techniku běžně používanou k zaoblení hran destiček, aby se předešlo jejich odštípnutí a praskání během zpracování. Výzkumníci uvedli, že výsledkem této úpravy je přechod mechanismu lomu z vnitřního křehkého štěpného lomu na smykové páskování se stupni a trhlinami.
Výzkumný tým použil 180 μm Czochralskiho destičky c-Si typu n. Tyto destičky dodala čínská společnost Sichuan Yongxiang, k vytvoření texturovaných destiček o tloušťce 60 μm.
„Destičky jsme texturovali v 2,1% roztoku alkalické vody při teplotě 80 °C po dobu 10 minut. Díky tomu se na povrchu vytvořily pyramidy v mikroměřítku,“ vysvětlili vědci. „Všechny destičky jsme vyčistili standardním postupem analýzy příčin (RCA), aby se odstranily organické látky a ionty kovů. Poté jsme je podrobili čištění ve vodném roztoku 2,0% kyseliny fluorovodíkové po dobu 3 min, aby se povrchově naleptal oxid.“
Výroba dvou článků
Akademici použili destičky k výrobě dvou HJT článků o tloušťce 65 μm a 55 μm. První článek měl účinnost přeměny energie 23,31 %, napětí naprázdno 0,752 V, hustotu zkratového proudu 0,09 mA cm-2 a faktor plnění 82,40 %. Druhý článek měl účinnost 23,35 %, napětí naprázdno 0,754 V, hustotu proudu nakrátko 0,11 mA cm-2 a činitel plnění 82,51 %.
Skupina poté na články nanesla antireflexní vrstvu na bázi fluoridu hořečnatého (MgF2) a jejich účinnost se zvýšila na 24,50 %.
„Hodnotu jsme naměřili nižší než u tlustého článku (25,83 %). Ovlivnila ji totiž horší schopnost tenčí destičky sklízet světlo. Jednalo se však o pozoruhodnou účinnost ve srovnání se současnými flexibilními solárními články vyrobenými z jiných cenově výhodných materiálů,“ uvedli vědci.
Dále dodali, že použití 60μm destičky by mohlo snížit výrobní náklady přibližně o 29 %. „Celkově flexibilní technologie vyvinutá v této studii snížila vyrovnané náklady na energii přibližně o 39 % na úrovni solárních článků (modulů).“
Článek v časopise Nature
Akademici představili nový výrobní postup v článku „Flexible solar cells based on foldable silicon wafers with blunted edges“. Ten se nedávno objevil v časopise Nature. Výzkumnou skupinu tvoří vědci z čínských univerzit Tongwei (TW), Changsha University of Science and Technology, Southwest Petroleum University, Soochow University a Beihang University,
Zdroje: pv-magazine, Vapol
