Німецькі вчені розробили двосторонній кремнієвий сонячний елемент з рекордною ефективністю 26%.
TOPCoRE представлена групою дослідників на чолі з доктором Арміном Ріхтером з Інституту сонячних енергетичних систем Фраунгофера ISE у нещодавно опублікованій статті Nature Energy “Правила проєктування високоефективних кремнієвих сонячних елементів з двостороннім контактом зі збалансованим перенесенням носіїв заряду і рекомбінаційними втратами”, передає techxplore.com.
«Ключем до успіху була конструкція задньої поверхні комірки у вигляді повнорозмірного пасивуючого контакту для збору носіїв заряду, — пояснює Армін Ріхтер. – Ця технологія поєднує в собі переваги дуже низьких поверхневих рекомбінаційних втрат з ефективним перенесенням носіїв заряду».
У той час як промислові стандартні осередки мають pn-перехід на передній стороні, pn-перехід в осередку запису був сформований на задній стороні як повно поверхневий контакт TOPCon. Таким чином, повноповерхневе легування бором на лицьовій стороні більше не було потрібно, так що здійснювалася тільки локальна дифузія бору безпосередньо під лицьовими контактами.
Сонячний елемент з заднім випромінювачем TOPCon забезпечує вищу напругу і вищі коефіцієнти заповнення, ніж осередки з колекторним випромінювачем на передній стороні.
- На CES 2024 представили ароматизатор для ігор, фільмів та аніме (відео)
- Розроблено електродвигун розміром два нанометра
- Інженери створили електричний екологічно чистий реактивний ранець
При такій конструкції осередку пластина може бути краще використана для транспортування носіїв заряду, а передня сторона більш ефективно пасивується, для чого використовується оксид алюмінію.
Детальний аналіз втрат потужності показує, що ця комірка в цілому компенсує і мінімізує як втрати на перенесення електронів і дірок, так і транспортні та рекомбінаційні втрати.
“Ґрунтуючись на систематичному аналізі, заснованому на моделюванні, ми змогли вивести деякі фундаментальні правила проєктування майбутніх високоефективних кремнієвих сонячних елементів з коефіцієнтом корисної дії вище 26 відсотків, — пояснює проф. Стефан Глунц, директор відділу фотоелектричних досліджень Fraunhofer ISE. – Сонячні елементи, які контактують з обома сторонами, мають потенціал для досягнення ефективності до 27 % і, таким чином, перевершують попередній світовий рекорд для кремнієвих сонячних елементів”.
Розроблена в Fraunhofer ISE структура має велику перевагу в тому, що наступний етап виробництва — з’єднання сонячних елементів у модуль — підходить для діючих технологій і дозволяє використовувати стандартні методи.
Натхнення: ecotown.com.ua