سلول خورشیدی HJT با الکترود بدون ایندیم به بازده ۲۴.۹۲ درصد رسید

ساخت الکترود GZO در دمای اتاق

پژوهشگران برای ساخت سلول‌ها از ویفرهای سیلیکون بلوری نوع n با ابعاد ۲۱۰ در ۱۰۵ میلی‌متر و ضخامت تقریبی ۱۳۰ میکرومتر استفاده کردند. پس از پاک‌سازی شیمیایی و بافت‌دهی ویفرها، لایه‌های پسیواسیون سیلیکون آمورف ذاتی و لایه‌های اکسید سیلیکون میکروبلوری آلاییده را با رسوب‌دهی شیمیایی بخار تقویت‌شده با پلاسما روی هر دو طرف نشاندند.

الکترودهای شفاف GZO نیز با روش رسوب‌دهی پلاسمای واکنشی در دمای اتاق تولید شدند. ضخامت این الکترود در سمت جلو ۸۰ نانومتر و در سمت پشت ۱۰۰ نانومتر بود. گروه تحقیقاتی سهم اکسیژن در گاز اکسیژن-آرگون را، در حالی که دبی کل ثابت نگه داشته شده بود، از ۵٪ تا ۲۵٪ تغییر داد و برای چاپ توری کنتاکت‌ها از خمیر مس با پوشش نقره و سهم وزنی ۳۰٪ نقره استفاده کرد.

آزمون جریان-ولتاژ سلول‌ها زیر تابش شبیه‌سازی‌شده ۱٬۰۰۰ وات بر مترمربع و در دمای ۲۵ درجه سلسیوس انجام شد. عملکرد نمونه‌ها همچنین با یک سلول مرجع HJT دارای الکترودهای شفاف مبتنی بر ایندیم در هر دو سمت مقایسه شد.

این خبر برای خریداران و مهندسان صنعتی چه معنایی دارد؟

بهینه‌ترین فیلم GZO با سهم اکسیژن ۱۰٪ به مقاومت ویژه ۴.۹۰۲ × ۱۰⁻⁴ اهم‌سانتی‌متر و میانگین عبور نوری ۸۳.۴۵٪ در بازه ۴۰۰ تا ۱۱۰۰ نانومتر رسید. همین فیلم با ساختار شش‌گوش ورتزیت، در سلول HJT بازده ۲۴.۹۲٪ ایجاد کرد؛ رقمی که فقط ۰.۶۸٪ کمتر از نمونه مرجع دارای الکترود ICO دوطرفه بود.

این پژوهش با مشارکت آکادمی علوم چین، دانشگاه آکادمی علوم چین، Dinto Solar و Anhui Huasun Energy انجام شده و مقاله آن در نشریه Solar Energy Materials and Solar Cells انتشار یافته است. نتیجه هنوز گزارشی پژوهشی درباره ساخت سلول است، اما نشان می‌دهد جایگزین‌های بدون ایندیم می‌توانند در برنامه‌ریزی بلندمدت تأمین فناوری‌های خورشیدی بررسی شوند. خریداران و مهندسان بهتر است در ارزیابی‌های آتی، علاوه بر بازده، بلوغ صنعتی فرایند، مشخصات نوری و الکتریکی الکترود و تفاوت عملکرد با فناوری مرجع را نیز در نظر بگیرند.