Source: pv-magazine
Scientifiques àUniversité de technologie de Delftaux Pays-Bas ont développé un contact arrière interdigité (IBC),Cellule solaire cuivre-indium-gallium-séléniure (CIGS)avec une épaisseur submicronique de 673 nm.
Les chercheurs de Delft ont déclaré que les cellules solaires conventionnelles à contact avant / arrière (FBC) souffrent de pertes optiques en raison de l'absorption parasite par leurs couches supérieures, ce qui peut entraîner une perte de 10% en densité de photocourant. En outre, les scientifiques ont déclaré: «Dans le cas des cellules solaires CIGS flexibles, la grille métallique provoque un ombrage optique supplémentaire, réduisant encore plus les performances optiques.»
La cellule IBC conçue par l'équipe de Delft a été comparée à un appareil FBC à 11. 9% efficace fourni par un institut néerlandaisRecherche solaire Solliance, l'équipe de Delft se concentrant particulièrement sur les performances des absorbeurs.
La cellule de Delft était dotée d'un revêtement antireflet à double couche à base d'oxyde d'aluminium (Al2O3) et le fluorure de magnésium (MgF2). «Les épaisseurs optimales d'Al2O3et MgF2pour ce travail sont respectivement 80 et 85 nm », a expliqué le groupe Delft. "L'Al2O3La couche à l'avant de l'absorbeur sert également de couche de passivation chimique et électrique. »
Réflecteur
Les chercheurs ont placé un réflecteur à l'arrière de leur appareil pour augmenter la probabilité d'absorption secondaire des photons.
Un oxyde de zinc dopé au gallium (GZO) a été utilisé comme oxyde conducteur transparent dopé n sur la cellule IBC. On dit que ce composé a une concentration de dopage élevée, un faible coefficient d'absorption, une stabilité thermique élevée et une faible absorption de porteurs libres.
Avec des simulations entre les deux cellules solaires réalisées en faisant varier les paramètres géométriques et les caractéristiques du matériau absorbant, le dispositif de Delft a montré une efficacité de 17%. «Étant donné que la qualité de notre absorbeur simulé, d'un point de vue de la densité des défauts, est inférieure à celle du matériau absorbant CIGS de pointe, nous avons étudié l'effet de la densité des défauts sur les performances des cellules», ont déclaré les chercheurs. déclaré. "Nous avons observé qu'en réduisant la densité apparente des défauts de 5 × 1013cm−3à 1 × 1013cm−3, l'efficacité peut être améliorée à 19. 7%. "
Les chercheurs ont déclaré la présence de charges fixes négatives dans l'Al2O3la couche a assuré la passivation électrique et une faible recombinaison à de petites valeurs de largeur d'espace. «Nous avons montré comment une structure IBC avec un classement de bande interdite optimale et une qualité d'absorbeur élevée peut nous aider à atteindre des rendements élevés avec des couches CIGS submicroniques», a déclaré le groupe Delft.
Commercialisation
Tout en acceptant les étapes de configuration coûteuses nécessaires pour répliquer l'appareil pourrait s'avérer un obstacle à la commercialisation de leur technologie, l'équipe de Delft a déclaré que leur conception pourrait être particulièrement adaptée aux appareils solaires tandem à trois et quatre terminaux.
La cellule solaire de Delft est décrite dansStructure rétro-contactée interdigitée: une approche différente des cellules solaires ultra-minces à haute efficacité en cuivre indium gallium (di) séléniure, Publié dansProgrès en photovoltaïque.
Des scientifiques du Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) ont annoncé en avril qu'ils avaient atteint24.16%efficacité avec uncellule tandem combinant la technologie CIGS et la pérovskite. Cette étape a prisappareil tandemefficacité au-delà de la23. 35% d'enregistrement pour une cellule CIGS autonome de 1 cm²qui a été fixé par Solar Frontier en janvier de l'année dernière.
