Оптимизация толщины поглощающего сульфидного слоя фотоэлектрического преобразователя энергии

Оптимизация толщины поглощающего сульфидного слоя фотоэлектрического преобразователя энергии со сверхтонким абсорбером Подготовила Кузмичева М. С.

Солнечная энергетика Достоинства: § § § 2 прямое преобразование солнечной энергии в электричество; неограниченность запаса солнечной энергии; высокая надежность; отсутствие вредных выбросов; децентрализованное производство энергии (отсутствие ЛЭП); возможность размещения на конструкциях строений (крыши, стены); 2

Классификация солнечных элементов Второго поколения Первого поколения • кремниевые 3 • тонкопленочные • каскадные • на основе a-Si: H Третьего поколения • со сверхтонким абсорбером • с квантовыми точками • Ячейки Гретцеля

Солнечные элементы со сверхтонким абсорбирующим слоем 4

Вольтамперные характеристики образцов с различной толщиной поглощающего слоя In 2 S 3 5

Характеристики образцов с различной толщиной поглощающего слоя In 2 S 3 Соотношение количества циклов In 2 S 3/ Inx. Pb 1 -x. S Iкз, m. A КПД, % FF 25/15 241 1. 91 0. 163 35. 41 35/15 550 2. 27 0. 594 47. 72 45/15 136 1. 56 0. 062 29. 08 55/15 110 2. 12 0. 068 29. 09 65/15 6 Uхх, m. V 100 1. 84 0. 054 29. 57

Характеристики образцов с различной толщиной поглощающего слоя In 2 S 3 Соотношение количества циклов In 2 S 3/ Inx. Pb 1 -x. S Iкз, m. A КПД, % FF 25/15 241 1. 91 0. 163 35. 41 35/15 550 2. 27 0. 594 47. 72 45/15 136 1. 56 0. 062 29. 08 55/15 110 2. 12 0. 068 29. 09 65/15 7 Uхх, m. V 100 1. 84 0. 054 29. 57

Вольтамперные характеристики образцов с различной толщиной буферного слоя Inx. Pb 1 -x. S 8

Характеристики образцов с различной толщиной буферного слоя Inx. Pb 1 -x. S Соотношение количества циклов In 2 S 3/ Inx. Pb 1 -x. S Iкз, m. A КПД, % 35/5 380 1. 67 0. 294 46. 39 35/15 550 2. 27 0. 594 47. 72 35/25 148 1. 91 0. 081 28. 59 35/35 115 1. 56 0. 047 26. 09 35/50 9 Uхх, m. V FF 86 1. 87 0. 044 27. 27

Характеристики образцов с различной толщиной буферного слоя Inx. Pb 1 -x. S Соотношение количества циклов In 2 S 3/ Inx. Pb 1 -x. S Iкз, m. A КПД, % 35/5 380 1. 67 0. 294 46. 39 35/15 550 2. 27 0. 594 47. 72 35/25 148 1. 91 0. 081 28. 59 35/35 115 1. 56 0. 047 26. 09 35/50 10 Uхх, m. V FF 86 1. 87 0. 044 27. 27

Выводы 11 При формировании солнечных элементов со сверхтонким поглощающим слоем с использованием оксида цинка в качестве n-типа полупроводника требуется изменение технологии формирования поглощающего слоя: в частности формирование первого слоя требуется осуществлять в растворе анионов из-за чувствительности слоев оксида цинка к химическому составу растворов источников ионов металлов. Максимальный КПД был получен при формировании структуры с соотношением поглощающего и буферного слоя 35 -15. Как показали результаты исследований, при изменении материала n-типа проводника преобразователя энергии и некоторых аспектов технологии формирования всей структуры целиком, оптимальное соотношение толщины буферного и поглощающего слоя не изменяется по сравнению со структурами на основе оксида титана.

Спасибо за внимание! 12