يتسابق الباحثون لتطوير خلايا شمسية جديدة، أفضل، وأكثر كفاءة. في إحدى هذه المحاولات، طوّر العلماء خلية شمسية POLO ذات وصلة خلفية، بكفاءة 24.2%، مصنوعة من PECVD.
الفريق من معهد أبحاث الطاقة الشمسية هاملين (ISFH) وشركة تصنيع معدات الطاقة الشمسية الألمانية سنتروثيرم عملوا معًا. طوّروا خلايا شمسية عالية الكفاءة من بولي سيليكون على أكسيد من النوع n+ (POLO) ذات وصلة خلفية. لهذا الغرض، استُخدم نظام ترسيب بخار كيميائي مُحسّن بالبلازما الصناعية (PECVD) مع مصدر بلازما منخفض التردد. حقق الجهاز كفاءة أعلى بقليل من الجهاز المرجعي المُصنّع بتقنية ترسيب الطبقة الذرية (ALD) الأكثر تكلفة. استخدم العلماء نظام LF-PECVD صناعيًا من نوع الدفعات من Centrotherm لترسيب طبقة AIOx.
المؤلف الرئيسي للدراسة، بيونغسول مين وقال، تُظهر دراستنا، ولأول مرة، فعالية التنظيف الصناعي والتخميل للواجهة الأمامية غير المنظّمة بجودة تخميل ممتازة. وتحديدًا، صُنعت طبقة التخميل AlOx/SiNy باستخدام نظام ترسيب بخار كيميائي مُحسّن بالبلازما الصناعية (PECVD) مع مصدر بلازما منخفض التردد (LF)، وهو أكثر فعالية من حيث التكلفة من أنظمة ترسيب الطبقة الذرية (ALD) أو أنظمة PECVD مع مصدر بلازما عالي التردد (HF).
إضاءات
- تقيس الخلية الشمسية ذات الوصلة الخلفية POLO المخدرة في رقاقة السيليكون المزروعة بواسطة Czochralski 156.75 156.75 مم × مم.
- استخدم المقاومة النوعية تبلغ كثافة رقاقة السيليكون 0.73 Ωسم.
- حققت خلية بولو: تحويل الطاقة/الكفاءة (24.2%)، كثافة تيار الدائرة القصيرة (40.2 مللي أمبير/سم²)، عامل التعبئة (2%)، وجهد الدائرة المفتوحة (83.0 مللي فولت). وقد تم تأكيد هذه النتائج بواسطة ISFH CalTeC.
- جهاز آخر على رقاقة مُحسَّنة مُشبَّعة بالغاليوم، مُزروعة بتقنية تشوكرالسكي، بمقاومية كهربية 0.9 Ωcm. تحتوي على طبقة من AIOx بسمك 10 نانومتر مُرسَّبة بتقنية ALD، وطبقة SiN y.
- هذا الجهاز تحقق: الكفاءة (24.1%)، وكثافة تيار الدائرة القصيرة (39.9 مللي أمبير/سم2)، وعامل التعبئة (83.2%)، وجهد الدائرة المفتوحة (725 مللي فولت).
وحدة الطاقة الشمسية الترادفية المصنوعة من السيليكون البيروفسكايت بكفاءة 28% من شركة بيرونوفا
وفقا للباحثين ، "لقد تم إثبات نجاح دمج تسلسل التخميل هذا في تدفق العملية الحالية لخلايا POLO BJ الشمسية باستخدام خلايا POLO BJ الشمسية، والتي تظهر كفاءة خلايا أعلى من الخلايا المرجعية المصنعة من خلال عمليات على نطاق المختبر."
مصدر: خلية شمسية ذات تقاطع خلفي POLO بكفاءة 24.2% مع AlOx/SiNy
