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串联钙钛矿型太阳能电池效率提高26%的新制造技术

时间:2021-11-09 14:16:17 来源:

亚利桑那州立大学的研究人员说,他们的创新可能会导致效率提高30%的串联设备。

亚利桑那州立大学的研究人员声称已经证明了钙钛矿-硅串联太阳能电池可以延长硅中长波长光的路径长度并减少反射损耗。

在焦耳发表的研究中,用于具有26%效率的整体式钙钛矿/硅串联太阳能电池的研究中,在织构硅上使用刀片涂层钙钛矿进行了描述,该设备采用氮气辅助刮刀工艺制造,可确保将钙钛矿层沉积到织构硅上。在典型的金字塔高度为1μm时可以达到。这种串联装置的制造通常导致钙钛矿高度为3-10μm。

研究人员说,较小的钙钛矿金字塔有助于降低正面反射率,并因此而无法将光线散射到硅底层。

“这些金字塔很粗糙,几乎可以像大金字塔一样有效地散射硅中的光,但足够平滑,可以对钙钛矿薄膜进行固溶处理,” Arizona集团说。

刀片涂层

科学家说,太阳能电池中钙钛矿薄膜的厚度通常为0.5-1μm,较小的钙钛矿金字塔高度意味着必须将其器件上的层保形地沉积以避免分流,从而将其提高至上述水平。他们在亚微米级双面纹理硅上使用了宽带隙钙钛矿的高通量刀片涂层。据说该工艺通过填充金字塔之间的谷来“平坦化”纹理化的硅表面。

研究人员说:“这种纹理导致硅中光路长度的延长,与底部具有平坦前表面的电池相比,增加了底部电池的电流。”“这些接缝的表面带有纹理化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)层,该层代表了纹理化的模块玻璃,并降低了钙钛矿顶部电池近平面表面的反射率。”

PDMS /平面化架构是使用PV Lighthouse的SunSolve软件在四种不同的钙钛矿-硅串联配置中进行测试的。

科学家应用了氮气(N2)刀辅助刮刀工艺来测试电池将亚微米级纹理晶圆平面化的能力。


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