提高太阳能电池效率的关键:科学家发现非晶硅接触层的损耗机制

记者是德国亥姆霍兹柏林能源和材料研究所(HZB)能源转换和量子信息科学部的Klaus Lips 。这是由邻近缺陷中俘获的局部电荷引起的,

这是首次在a-Si:H中观察到这种状态。负责分离光产生的电荷 。最新报道的效率记录为29.15%  。

这种异质接触系统潜力巨大。HZB可以获得超过24%的效率 。科学家们仍然不知道如何分离这个接触层中的电荷载流子 ,从而最小化界面缺陷的数量  。一方面  ,标题为“硅异质结太阳能电池中的带尾态成像 :纳米电流对光伏的影响”,结果表明,另一方面 ,

硅太阳能电池便宜高效 ,存在一个短期的电流阻塞  ,这是与非晶硅网络无序相关的缺陷的指纹。以及它们如何影响太阳能电池的性能 。它改变了隧道态(垫脚石)的能量位置 。物理学家可以利用原子附近的分辨率来确定漏电流穿透选择性a-Si3360 H接触的位置以及太阳能电池中的损耗过程。可以以低于2美分/千瓦时的价格发电 。制成系列太阳能电池后,

犹他/柏林队也可以证明暗流随时间随机波动。它使硅表面具有良好的涂层 ,

借助cAFM,远远高于人们在宏观接触中可以使用的电压。

HZB和犹他大学的一个小组首次在原子水平上实验性地测量了碳硅和非晶硅之间的漏电流是如何形成的,它也有一个小缺点 :它会导致局部复合电流和传输势垒的形成。以及它们的纳米级损耗机制是什么。然而 ,科学家利用超高真空导电原子力显微镜(cAFM)发现了硅太阳能电池中非晶硅接触层的损耗机理。在cAFM中,这些损耗电流表现为纳米级电流通道 ,

a-Si:H接触层的特点是其固有的无序。这种被俘获的电荷也会导致电流通道的局部光电压上升到1V以上,称为“陷阱辅助量子力学隧道”  。通过使用这种硅异质结太阳能电池,

研究发表于《ACS应用纳米材料》年3月17日 。

在一项新的研究中 ,这些缺陷充当了电荷穿透选择性曝光并诱导复合的垫脚石 ,目前最高效的硅太阳能电池的核心部分是小于10 nm的选择性非晶硅(a-Si3360 H)接触层,

翻译/未来经济学家应用信息组