Articles

Особенности буферного слоя ZnxCd1-xS для использования в тонкопленочных солнечных элементах с учетом обзора литературы

Features of the ZnxCd1-xS buffer layer for using in thin-film solar cells taking into account the literature review

R.R. Kabulov,

2020 (2)    Solar Engineering Materials Science

Цитировать:

R.R. Kabulov, Особенности буферного слоя ZnxCd1-xS для использования в тонкопленочных солнечных элементах с учетом обзора литературы

solar cell, photoactive thin film layer, buffer layer, solar radiation power, efficiency, fill factor, light current-voltage characteristic, short circuit current, open circuit voltage.

В работе представлен литературный обзор последних достижений по созданию высокоэффективных тонкопленочных солнечных элементов на основе многокомпонентных поликристаллических материалов: полупроводника AIIBVI групп таблицы Менделеева, теллурида кадмия (CdTe) и трехкомпонентного соединения AIBIIICVI меди – индия – галлия и селена (Cu(In, Ga)Se2). Проанализированы основные критерии подбора материала буферного слоя для тонкопленочных солнечных элементов на основе CdTe и Cu(In, Ga)Se2. Представлены величины основных выходных  параметров нагрузочной вольт-амперной характеристики (ток короткого замыкания, напряжения холостого хода, коэффициент заполнения световой вольтамперной характеристики,  коэффициента полезного действия) высокоэффективных солнечных элементов на основе  CdTe и Cu(In,Ga)Se2, которые достигнуты на сегодняшний день.  Спектральная фоточувствительность солнечного элемента в коротковолновой области спектра электромагнитного излучения определяется шириной запрещенной зоны фронтального - буферного слоя р-n-перехода и его толщиной.  Увеличение фоточувствительности в коротковолновой части спектра электромагнитного излучения достигается увеличением ширины запрещенной зоны буферного слоя. При этом необходимо учитывать важные энергетические (энергию электронного сродства) и кристаллографические (параметр кристаллической решетки) параметры полупродникового материала. В качестве одного из перспективных материалов буферного слоя предлагается полупроводниковые поликристаллические слои из класса AIIBVI, полупроводниковые химические тройные соединения ZnxCd1-xS, у которых Eg изменяется от 2,4 эВ (х = 0, CdS) до 3,6 эВ (х = 1, ZnS). Проведен анализ совместимости слоев ZnxCd1-xS с различным значением х, в качестве буферного слоя к солнечным элементам на основе CdTe и Cu(In, Ga)Se2. Проанализированы возможные сценарии изменения основных выходных параметров солнечных элементов, таких как ток короткого замыкания и напряжение холостого хода.

International Solar Energy Institute,

krr1982@bk.ru

Количество загрузок:

0