Fonte: pv-magazine
Cientistas emUniversidade de Tecnologia de Delftna Holanda desenvolveram um contato interdigitado (IBC),célula solar de cobre-índio-gálio-seleneto (CIGS)com uma espessura submicrométrica de 673 nm.
Os pesquisadores de Delft disseram que as células solares convencionais de contato frontal / traseiro (FBC) sofrem perdas ópticas devido à absorção parasitária por suas camadas superiores, o que pode levar a uma perda de 10% na densidade de fotocorrentes. Além disso, os cientistas declararam: "No caso de células solares flexíveis CIGS, a grade metálica causa um sombreamento óptico adicional, reduzindo ainda mais o desempenho óptico".
A célula IBC projetada pela equipe de Delft foi comparada com um dispositivo FBC com eficiência de 11. 9% de eficiência fornecido pelo instituto holandêsPesquisa Solar Solliance, com a equipe de Delft concentrando-se particularmente no desempenho do absorvedor.
A célula de Delft apresentava um revestimento anti-reflexo de dupla camada à base de óxido de alumínio (Al2O3) e fluoreto de magnésio (MgF2) “As espessuras ideais de Al2O3e MgF2para este trabalho são 80 e 85 nm, respectivamente ”, disse o grupo Delft. "O Al2O3A camada na parte frontal do absorvedor também serve como [a] camada de passivação química e elétrica. ”
Refletor
Os pesquisadores colocaram um refletor na parte traseira do dispositivo para aumentar a probabilidade de absorção secundária de fótons.
Um óxido de zinco dopado com gálio (GZO) foi usado como óxido condutor transparente dopado em n na célula IBC. Diz-se que esse composto possui alta concentração de dopagem, baixo coeficiente de absorção, alta estabilidade térmica e baixa absorção do transportador livre.
Com simulações entre as duas células solares conduzidas por parâmetros geométricos variados e características do material absorvedor, o dispositivo Delft mostrou 17% de eficiência. "Como a qualidade do nosso absorvedor simulado, do ponto de vista da densidade de defeitos, é menor do que o material absorvente CIGS de última geração, estudamos o efeito da densidade de defeitos no desempenho da célula", avaliaram os pesquisadores declarado. “Observamos que, ao reduzir a densidade de defeitos em massa de 5 × 1013cm−3para 1 × 1013cm−3, a eficiência pode ser aprimorada para 19. 7%. ”
Os pesquisadores disseram que a presença de cargas fixas negativas no Al2O3A camada garantiu passivação elétrica e baixa recombinação em pequenos valores de largura da fenda. "Mostramos como uma estrutura IBC com classificação ideal de bandgap e alta qualidade de absorvedor pode nos ajudar a obter altas eficiências com camadas CIGS submícron", disse o grupo Delft.
Comercialização
Embora aceitar as caras etapas de padronização necessárias para replicar o dispositivo possa ser um obstáculo à comercialização de sua tecnologia, a equipe de Delft disse que seu design pode ser particularmente adequado para dispositivos solares em tandem de três e quatro terminais.
A célula solar de Delft é descrita emEstrutura interdigitada de contra-contato: Uma abordagem diferente para células solares de ultra-fino cobre-índio gálio (di) seleneto, publicado emProgresso em Energia Fotovoltaica.
Cientistas do Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) em abril anunciaram que alcançaram24.16%eficiência com umcélula em tandem que combinou a tecnologia CIGS e perovskita. Esse marco levoudispositivo em tandemeficiência além do23. 35% de registro para uma célula CIGS 1 cm² independenteque foi definido pela Solar Frontier em janeiro do ano passado.
