Funkční vzorek tenkovrstvého křemíkového tandemového fotovoltaického článku
Autoři:
- Calta Pavel (RAM)
- Šutta Pavol (RAM)
- Medlín Rostislav (RAM)
- Netrvalová Marie (RAM)
- Vavruňková Veronika (RAM)
- Minár Ján (RAM)
- Ing. Solomon Agbo, Ph.D.
Číslo projektu:
(EVT-Minár) EVT-Minár-Výpočetní a experimentální design pokročilých materiálů s novými funkcionalitami - EF15_003/0000358
Abstrakt:
Na základě ověřené technologie přípravy tandemového solárního článku na bázi křemíku byl vytvořen funkční vzorek tenkovrstvého vícepřechodového solárního článku na bázi křemíku. Tenkovrstvý tandemový křemíkový solární článek (a-Si:H/μc-Si:H) určený k přímé konverzi slunečního záření na elektrickou energii byl testován za standardních testovacích podmínek (1000 W/m2, 25 °C, spektrální distribuce AM1,5G) a vykazoval účinnost přes 11%, napětí naprázdno (Voc) 1,3 V, proud nakrátko (Jsc) dosahoval hodnoty 12 mA/cm2 a FF (fill factor) 71. Tandemové články byly nadeponovány na nosné sklo s vodivou transparentní vrstvou (FTO), na kterou je nanesena polovodičová struktura článku. Tandemový článek má superstrátovou konfiguraci s horním a-Si:H p-i-n, n-typem μc-Si:H jako tunelovým rekombinačním přechodem (TRJ) a spodním μc-Si:H p-i-n. Tenčí absorbér z amorfního křemíku (a-Si:H) používaný jako horní článek a tlustší absorbér z mikrokrystalického křemíku (μc-Si:H) používaný jako dolní článek umožňují vyšší fotovoltaickou účinnost přeměny, účinnější spektrální přizpůsobení. Jednotlivé vrstvy tandemového a-Si:H/μc-Si:H solárního článku byly kontinuálně deponovány technologií přípravy tenkých vrstev PECVD a zdrojovými prekurzorovými plyny při teplotě substrátu kolem 200°C.