В качестве полупроводника в новом фотоэлектрическом преобразователе выступает селенид меди-индия-галлия (CIGS), уже доказавший свою эффективность, в том числе и в тонкопленочных вариациях солнечных панелей. Главное отличие технологии фотоячеек на базе CIGS от батарей на основе кристаллического кремния — это высокая экономичность. Правда, до совершенства еще далеко — КПД CIGS-панели пока оставляет желать лучшего.
Ранее проблему КПД пробовали решить добавлением щелочных металлов, формирующих в «финальном» материале полупроводник p-типа с определённой концентрацией носителей заряда. Но этот способ связан с рядом трудностей и не обеспечивает воспроизводимость результатов (а это важно для запуска в серию).
Японцы подошли к решению проблемы с другой стороны. Сначала на гибкую подложку солнечной батареи (см. на рисунке слева — номер 1) наносится тонкий слой щелочносиликатного стекла (2). Отсюда произошло и название метода — Alkali-Silicate glass thin layer (ASTL).
После стекла формируются остальные слои: задний электрод (3), абсорбирующий свет CIGS-слой (4), буферный слой (5), передний прозрачный электрод (6) и антибликовое покрытие (7).
Слой щелочносиликатного стекла позволяет добиться интересного эффекта: щелочные металлы проникают сквозь задний электрод и посредством диффузии попадают в CIGS-слой. Это снимает сложности добавления щелочного металла в основной слой солнечной панели в нужном количестве.
Наибольший КПД — 17,7% — был достигнут при использовании гибкой керамики в качестве подложки для солнечных ячеек. Не намного отстали от лидера и подложки из полимера и титановой фольги, показав, соответственно, 14,7 и 17,4%-ю эффективность. Это лучшие показатели среди всех ранее созданных гибких CIGS-ячеек.
|
ua
ru
