新的Disorder-Engineering技术开发高效超薄太阳能电池

新的太阳能电池厚度小于100纳米,比硅太阳能电池还要细1000倍

2022年2月23日

缩略图

一个国际研究小组的研究人员ICFO,伦敦帝国理工学院,伦敦大学学院声称已经开发出一种新的disorder-engineering无机太阳能电池技术取得了破纪录的功率转换效率。

研究人员说硅基太阳能电池发电是一个最有效的阳光。然而,它们的制造是昂贵的和能量要求。低成本薄膜太阳能电池的替代解决方案也主要由铅或镉等有毒元素包含稀缺元素如铟或碲。

另一方面,基于AgBiS2纳米晶体太阳能电池包括无毒,地球上充足的元素在环境条件在低温和低成本生产solution-processing技术。它可以集成到超薄太阳能电池和被证明非常稳定,避免长时间细胞退化。然而,这些细胞不能实现商业化的性能有关。

研究人员说,一些研究发现,这些半导体的最佳厚度的吸收器的吸收系数密切相关。因此,目标是找到一个超薄太阳能电池能够吸收效率高,量子效率和最终性能同时降低太阳能电池的重量和成本。

开发一个无机太阳能电池,研究人员设计的纳米晶体层细胞一个非传统的方法称为阳离子(带正电荷的离子)障碍工程。他们把AgBiS2纳米晶体,用温和的退火工艺工程师的纳米晶体层细胞。,他们能够优化晶格中的原子位置的阳离子迫使阳离子交换网站,实现同质阳离子分布。

他们应用不同的退火温度达到不同的阳离子分布在水晶安排。研究者发现半导体材料表现出一种吸收系数高出五百一十倍比其他任何材料在光伏技术。

研究人员需要新的表面化学保护光电纳米晶体在退火的质量。他们利用巯基丙酸钝化剂配体,保存的材料在退火质量。

肖恩·卡文纳co-first作者研究的伦敦大学学院和帝国理工学院,说:热力学和光学的理论调查/电子影响阳离子障碍AgBiS2透露的可访问性和强阳离子再分配的光电性能的影响。我们的计算显示,均相阳离子分布,将产生最优的太阳能电池性能在这些无序的材料,发现确凿的实验证明的理论和实验之间的合作。

之后,研究人员开发出一种超薄solution-processed太阳能电池通过沉淀AgBiS2纳米晶体层到玻璃上。他们与保利triarylamine涂布设备(PTTA)解决方案。新太阳能电池的能量转换效率超过9%,而人工阳光照明设备。新的太阳能电池的总厚度小于100纳米,10 - 50倍稀释剂薄膜光伏技术,比硅太阳能电池还要细1000倍。

早些时候,特大学研究人员大学间的微电子中心,维托,EnergyVille, PERCISTAND财团声称使用薄膜太阳能电池效率达到了25%。

严厉的舒克拉是一个员工记者Mercom印度。与印度表达之前,他已经覆盖大众兴趣的故事。他拥有一个硕士学位从共生媒体和通信学院的新闻,浦那。

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