Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Pin năng lượng mặt trời ba tiếp giáp dựa trên silicon nano tinh thể hiệu suất cao, diện tích lớn
Tóm tắt
Chúng tôi đã chế tạo các pin mặt trời nhiều tiếp giáp dạng mỏng diện tích lớn dựa trên silicon vô định hình nhiễm hydro (a-Si:H) và silicon nano tinh thể (nc-Si:H) được sản xuất trong một lò phản ứng lô lớn. Cấu trúc thiết bị bao gồm một lớp xếp chồng a-Si:H/nc-Si:H/nc-Si:H trên nền thép không gỉ được phủ Ag/ZnO, được lắng đọng bằng kỹ thuật phóng điện glow tần số cao (HF) độc quyền của chúng tôi. Đối với các màng nc-Si:H, chúng tôi đã điều tra hai chế độ tỷ lệ lắng đọng: (i) tỷ lệ thấp <1 nm/s và (ii) tỷ lệ cao >1 nm/s. Chúng tôi đã tối ưu hóa các thông số lắng đọng, chẳng hạn như áp suất, lưu lượng khí, tỷ lệ pha loãng và công suất. Chúng tôi đã thực hiện phân tích SIMS trên các màng đã tối ưu hóa và phát hiện rằng nồng độ tạp chất thấp hơn một bậc so với các màng được tạo ra bằng quy trình RF thông thường. Đặc biệt, nồng độ oxy giảm xuống khoảng 10^18 cm-3. Giá trị này nằm trong số những nồng độ oxy thấp nhất được báo cáo trong tài liệu. Nội dung tạp chất thấp được cho là do phần cứng catot độc quyền và quy trình lắng đọng được tối ưu hóa. Trong giai đoạn tối ưu hóa và điều tra ban đầu, chúng tôi đã chế tạo các pin diện tích nhỏ (0.25 cm2 và 1.1 cm2). Thông tin thu được từ giai đoạn ban đầu được sử dụng để chế tạo các pin diện tích lớn (diện tích cửa sổ 400 cm2), và bọc các pin bằng cùng loại vật liệu bao bọc linh hoạt được sử dụng trong sản phẩm thương mại của chúng tôi. Chúng tôi đã chiếu sáng các mô-đun bọc với tỷ lệ lắng đọng thấp và cao. Hiệu suất ban đầu cao nhất của các mô-đun lắng đọng ở tỷ lệ thấp là 12.0% như đã được xác nhận bởi NREL. Hiệu suất ổn định cao nhất tương ứng đạt được cho các tế bào lắng đọng ở tỷ lệ thấp là 11.35%. Đối với các tế bào diện tích nhỏ lắng đọng ở tỷ lệ cao (1.1 cm2), hiệu suất diện tích hoạt động ban đầu cao nhất và hiệu suất ổn định tương ứng đạt được lần lượt là 13.97% và 12.9%. Chúng tôi trình bày các chi tiết của nghiên cứu được thực hiện để phát triển các tế bào và mô-đun tỷ lệ thấp và cao.
Từ khóa
#pin mặt trời #silicon vô định hình #silicon nano tinh thể #hiệu suất cao #lắng đọng #tạp chấtTài liệu tham khảo
J. Meier, R. Flückiger, H. Keppner, and A. Shah, Appl. Phys. Lett. 65, 860 (1994).
B. Yan, G. Yue, and S. Guha, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 989, 335 (2007).
O. Vetterl, F. Finger, R. Carius, P. Hapke, L. Houben, O. Kluth, A. Lambertz, A. Mück, B. Rech and H. Wagner, Sol. Ener Mater abd Sol Cells, 62, 97 (2000).
X. Xu, Y. Li, S. Ehlert, T. Su, D. Beglau, D. Bobela, G. Yue, B. Yan, J. Zhang, A. Banerjee, J. Yang, and S. Guha, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 1153 (2009).
M. Kondo, T. Matsui, Y. Nasuno, C. Niikura, T. Fujibayashi, A. Sato, A. Matsuda, and H. Fujiwara, Proc. 31st IEEE PVSC (IEEE, New York, 2005), p. 1377 (and references therein).
P. Torres, J. Meier, R. Fluckiger, U. Kroll, J. A. A. Selvan, H. Keppner, A. Shah, S. D. Littlewood, I. E. Kelly, and P. Giannoules, Appl. Phys. Lett. 69, 1373 (1996).