IBC構造と最大19.7％の効率のCIGS太陽電池オランダの科学者は、サブミクロンの厚...

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IBC構造と最大19.7％の効率のCIGS太陽電池 オランダの科学者は、サブミクロンの厚さが673nmの、相互にかみ合ったバックコンタクトの銅-インジウム-ガリウム-セレン化物太陽電池を実証しました。デバイスには、酸化アルミニウムとフッ化マグネシウムベースの反射防止コーティングが施されています。 デルフトチームは、その設計は3端子および4端子のタンデム太陽電池に役立つ可能性があると述べています。 画像：Przemyslaw Pawelczak / Wikimedia Commons / https：//bit.ly/38IxdID オランダのデルフト工科大学の科学者は、サブミクロンの厚さが673 nmのインターデジタルバックコンタクト（IBC）、銅-インジウム-ガリウム-セレン（CIGS）太陽電池を開発しました。 デルフトの研究者らは、従来の前面/背面接触（FBC）太陽電池は、光電流密度の10％の損失を引き起こす可能性のある最上層による寄生吸収による光学損失に苦しんでいると述べています。さらに、科学者たちは、「柔軟なCIGS太陽電池の場合、金属グリッドは追加の光学シェーディングを引き起こし、光学性能をさらに低下させます。」と述べました。 デルフトチームが設計したIBCセルは、オランダの研究所Solliance Solar Researchが提供する11.9％効率のFBCデバイスと比較され、デルフトチームは特に吸収体の性能に焦点を当てています。 デルフトのセルは、酸化アルミニウム（Al 2 O 3）とフッ化マグネシウム（MgF 2）をベースとした2層の反射防止コーティングを特徴としていました。「この作業に最適なAl 2 O 3とMgF 2の厚さは、それぞれ80 nmと85 nmです」とデルフトグループは述べています。「吸収体の前面にあるAl 2 O 3層は、[a]化学的および電気的パッシベーション層としても機能します。」 リフレクター 研究者たちは、光子の二次吸収の確率を上げるために、デバイスの背面に反射板を配置しました。 ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）をＩＢＣセル上のｎドープ透明導電性酸化物として使用した。その化合物は、ドーピング濃度が高く、吸収係数が低く、熱安定性が高く、自由キャリア吸収が低いと言われている。 さまざまな幾何学的パラメータと吸収材の特性によって行われた2つの太陽電池間のシミュレーションでは、Delftデバイスは17％の効率を示しました。「[a]欠陥密度の観点からのシミュレーションされた吸収体の品質は、最先端のCIGS吸収体材料よりも低いため、セル性能に対する欠陥密度の影響を調査しました」述べました。「我々は、5×10からバルク欠陥密度を低減することにより、その観察13 cmで-3 1×10 13 cmで-3、効率は19.7％に向上させることができます」。 研究者たちは、Al 2 O 3層に負の固定電荷が存在することで、小さなギャップ幅の値で電気的パッシベーションと低い再結合が確実になると述べました。「私たちは、最適なバンドギャップグレーディングと高吸収体品質のIBC構造が、サブミクロンのCIGSレイヤーで高効率を達成するのにどのように役立つかを示しました」とDelftグループは述べました。 商業化 Delftチームは、デバイスを複製するために必要なコストのかかるパターン化ステップを受け入れる一方で、その技術の商業化へのハードルを証明する可能性があるが、デルフトチームは、彼らの設計は特に3および4端子タンデムソーラーデバイスに適していると述べた。 Delft太陽電池については、Interdigitated back- contacted structure：異なるアプローチによる高効率の極薄銅インジウムガリウム（ジ）セレン化物太陽電池について、Progess in Photovoltaicsに掲載されています。 4月のヘルムホルツツェントラムベルリン（HZB）の科学者は、CIGSとペロブスカイト技術を組み合わせたタンデムセルで24.16％の効率を達成したと発表しました。このマイルストーンは、昨年の1月にソーラーフロンティアによって設定されたスタンドアロンの1cm²CIGSセルの23.35％の記録を超えるタンデムデバイス効率を達成しました。 #CIGS #飛花落葉 #hikarakuyho

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