Особенность нового солнечного элемента из селенида меди-индия-галлия (CIGS) — в слое поля задней поверхности (BSF). По словам разработчиков, этот слой можно включить в обычные солнечные элементы для повышения эффективности преобразования и сокращения расходов на поглощающие материалы.
Международная группа ученых предложила использовать в качестве BSF для фотоэлемента CIGS трисульфид сурьмы (Sb2S3). Этот материал обладает подходящими оптико-электронными свойствами — энергетическая щель около 1,7 эВ, большой коэффициент поглощения и долгосрочная стабильность — а добывать его можно повсюду. Слои BSF состоят из высоко легированного региона на задней поверхности фотоэлемента и обычно используются для увеличения напряжения, пишет PV Magazine.
Внедрение слоя Sb2S3 в промышленные фотоэлементы из селенида меди-индия-галлия позволит существенно снизить производственные расходы, а уменьшение толщины и стоимости поглощающего слоя обещает сделать солнечную энергию более доступной и устойчивой.
Ученые изготовили опытный образец с задним контактным слоем из никеля, слоем BSF, поглощающим слоем CIGS, слоем транспорта электронов из дисульфида олова, прозрачным слоем из оксида олова, легированного фтором, и передним электродом из алюминия. После оптимизации удалось уменьшить толщину слоев, а эффективность преобразования прототипа стала равна 31,15%.
Напряжение открытой цепи — 1,08 В, плотность тока короткого замыкания — 33,75 мА см², коэффициент заполнения — 88,5%. Контрольный образец без слоя BSF показал меньшую эффективность — 22,14%.
Международная группа исследователей разработала полностью перовскитовый солнечный элемент с тройным переходом, который демонстрирует улучшенную однородность галогенидной перовскитной пленки. При его разработке ученые использовали специальную соль, йодид пропан-1,3-диаммония, которая способствовала гомогенизации. Ячейка площадью 0,049 кв. см показала эффективность преобразования мощности 25,1%.
