Technologie přípravy tandemového solárního článku na bázi křemíku

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23640%2F19%3A43957404" target="_blank" >RIV/49777513:23640/19:43957404 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Technologie přípravy tandemového solárního článku na bázi křemíku

Popis výsledku v původním jazyce

V této práci je představena technologie přípravy tandemového solárního článku a-Si:H/µc-Si:H. 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 („Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition“) v konvenčním klastrovém multikomorovém depozičním systému s rf zdrojem (13,56 MHz) a zdrojovými prekurzorovými plyny při teplotě substrátu kolem 200°C. Tandemový článek byl vytvořen ve superstrátové konfiguraci, kdy základ článku tvoří nosné sklo s vodivou transparentní vrstvou, na kterou je nanesena polovodičová struktura článku. Struktura a morfologie připravených jednotlivých vrstev před vlastním použitím v tandemovém článku byly zkoumány elektronovou mikroskopií, XRD, Ramanovou spektroskopií (krystalinita), UV-Vis spektroskopií (transparentnost a optický pás) a FTIR spektroskopií (vodíková konfigurace ve vrstvách). Solární článek byl testován za standardních testovacích podmínek (1000 W/m2, 25 °C, spektrální distribuce AM1,5G). Elektrické parametry solárního článku byly zkoumány solárním simulátorem a přístrojem na měření kvantové výtěžnosti. Z naměřené VAcharakteristiky a měřením EQE vytvořeného tandemového článku byly získány klíčové parametry. Článek vykazoval účinnost přes 11%, napětí naprázdno (Voc) 1,3 V, proud nakrátko (Jsc) dosahoval hodnoty 12 mA/cm2 a FF (fill factor) 71%.

Název v anglickém jazyce

TECHNOLOGY OF TANDEM SOLAR CELL BASED ON SILICON THIN FILMS

Popis výsledku anglicky

This work introduces a technology of tandem solar cell a-Si:H/µc-Si:H preparation. The thinner amorphous silicon (a-Si:H) absorber used as the top cell and the thicker microcrystalline silicon (μc-Si:H) absorber used as the bottom cell allow higher photovoltaic conversion efficiency, more efficient spectral matching. The individual layers of the tandem αSi:H/µc-Si:H solar cell were deposited by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) thin film technology in a conventional cluster multi-chamber deposition system with a rf source (13.56 MHz) with source of precursor gases and at a substrate temperature of about 200°C. The tandem cell was created in a superstrate configuration, where the base of the cell is a carrier glass plate with a transparent conductive layer on which the semiconductor structure of the cell is applied. The structure and morphology of the prepared individual layers prior to use in a tandem solar cell were examined by transmission electron microscopy, XRD, Raman spectroscopy (crystallinity), UV-Vis spectroscopy (transparency and optical band), and FTIR spectroscopy (hydrogen configuration in layers). The solar cell was tested under standard test conditions (1000 W/m2, 25°C, spectral distribution AM1.5G). The electrical parameters of the solar cell were examined by a solar simulator and a EQE measurement. Key parameters were obtained from the measured VAcharacteristics and by measuring the EQE of the tandem cell. The cell showed an efficiency of over 11%, Voc of 1.3 V, Jsc of 12 mA/cm2 and a FF of 71%.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/ED2.1.00%2F03.0088" target="_blank" >ED2.1.00/03.0088: Centrum nových technologií a materiálů (CENTEM)</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

NTC-OTE-19-005

Číselná identifikace

NTC-OTE-19-005

Technické parametry

Byla vyvinuta technologie pro vytvoření solárního článku, který byl testován za standardních testovacích podmínek (1000 W/m2, 25 °C, spektrální distribuce AM1,5G). Elektrické parametry solárního článku byly zkoumány solárním simulátorem a přístrojem na měření kvantové výtěžnosti. Z naměřené VA-charakteristiky a měřením EQE vytvořeného tandemového článku byly získány klíčové parametry. Článek vykazoval účinnost přes 11%, napětí naprázdno (Voc) 1,3 V, proud nakrátko (Jsc) dosahoval hodnoty 12 mA/cm2 a FF (fill factor) 71%. David Lávička, Západočeská univerzita v Plzni (IČO 49777513), Nové technologie - výzkumné centrum, Univerzitní 8, 306 14 Plzeň, 377634712, dlavicka@ntc.zcu.cz. Viz odkaz http://www.ntc.zcu.cz/vysledky/ot/NTC-OTE-19-005.html

Ekonomické parametry

Vyvinutý tandemový solární článek má vyšší fotovoltaickou účinnost přeměny a tím zlepšuje jeho ekonomické parametry. Výsledek je využíván příjemcem Západočeská univerzita v Plzni (IČO 49777513), ekonomické parametry se neuvádí.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

49777513

Název vlastníka

Západočeská univerzita v Plzni

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—