Transparante geleidende oxiden (TCO's) spelen een cruciale rol in zonnecellen. Deze materialen laten niet alleen zonlicht door de zonnecel heen dringen en omzetten in energie, maar fungeren ook als collectoren voor deze omgezette energie. Transparante geleidende oxiden (TCO's) zijn materialen die aan twee belangrijke eigenschappen moeten voldoen: transparantie, vergelijkbaar met glas, en geleidbaarheid, vergelijkbaar met metalen.
TCO-films worden doorgaans gemaakt met polykristallijne of amorfe microstructuren en worden op glas aangebracht. Indiumtinoxide is momenteel de industriestandaard voor TCO vanwege de uitzonderlijke balans tussen optische transparantie en elektrische geleidbaarheid.
De dominante materialen op de TCO-markt zijn aluminium-gedoteerd ZnO en tin-gedoteerd indiumoxide. Vanwege de schaarste en hoge kosten wordt er actief onderzoek gedaan naar indium om betere alternatieven te vinden voor transparante geleidende oxiden (TCO's).
Zie ook : Wat is een PN-junctie halfgeleiderdiode?
Toepassingen van transparant geleidend oxide (TCO)
Transparante geleidende oxiden worden veelvuldig gebruikt bij het ontwerp van diverse zonnecellen, waaronder silicium-heterojunctie (SHJ) zonnecellen en perovskiet-op-silicium tandemzonnecellen. Bovendien maken ook bifaciale en semi-transparante zonnecellen gebruik van TCO's.
Deze TCO-lagen aan de voorzijde van de zonnecellen fungeren als optisch transparante elektroden . Ze laten fotonen de zonnecel binnendringen en transporteren de fotogegenereerde elektronen efficiënt naar de aansluitingen van externe apparaten. Daarom is het essentieel dat de TCO-laag aan de voorzijde van elke zonnecel een hoge laterale geleidbaarheid en een lage UV-IR-absorptie heeft.
Cellen die gebruikmaken van TCO's met een hoge mobiliteit vertonen een hogere conversie-efficiëntie, dankzij hun vermogen om hogere stroomdichtheden (Jsc) te genereren dan standaard ITO.
TCO's worden ook veelvuldig gebruikt in andere gebieden, zoals beeldschermtechnologie, emissiearme ramen en elektrochrome apparaten.
Zie ook: Wat is een zonnesubstraat?
