Гетероструктурный солнечный элемент на основе буферного слоя оксида индия-олова достигает эффективности 25,36%

Инновационное улучшение солнечных батарей

Суть исследования

Китайские ученые разработали способ повышения эффективности солнечных батарей с гетеропереходом путем внедрения буферного слоя из оксида индия-олова (ITO). Это позволило увеличить производительность устройств на 0,1% благодаря оптимизации ключевых параметров.

Конструкция нового элемента

Исследователи создали солнечный элемент с гетеропереходом (HJT), включающий:

Монокристаллическую кремниевую пластину n-типа
Размеры: 182 мм × 105 мм
Толщина: 120 мкм
Пассивирующие пленки из гидрированного аморфного и микрокристаллического кремния
Слой ITO, нанесенный методом физического осаждения из газовой фазы (PVD)
Серебряные сетки, изготовленные методом трафаретной печати и отжигаемые при 200°C

Технологические особенности

В конструкции применен двухслойный ITO:

Тонкий внутренний слой (низкая мощность и концентрация O2) для улучшения электрических характеристик
Толстый внешний слой (высокая мощность и концентрация O2) для оптимизации оптических свойств
Специально разработанные показатели преломления и коэффициенты поглощения
Повышенный ток короткого замыкания

Результаты тестирования

При стандартных условиях освещения:

Эффективность преобразования энергии: 25,36%
Улучшение на 0,1% по сравнению с аналогами без ITO
Повышение концентрации носителей заряда
Увеличение подвижности носителей
Снижение количества хемосорбированного кислорода
Рост количества кислородных вакансий
Уменьшение удельного сопротивления
Повышение коэффициента заполнения

Перспективы разработки

По словам руководителя исследования Дасюэ Ду, данная работа демонстрирует перспективный подход к созданию высокоэффективных промышленных солнечных батарей с гетеропереходом на основе кремния. Особое внимание уделено решению проблемы повреждения напылением, которая ранее негативно влияла на характеристики фотоэлектрических элементов.

Разработка представляет собой важный шаг в совершенствовании технологий производства солнечных батарей и повышении их энергетической эффективности.