高透明度太陽能電池的光學圖像。
圖片來源:東北大學,科學報告,Creative Commons License CC BY 4.0
日本東北大學的科學家制造了一種基于氧化銦錫(ITO)和二硫化鎢(WS)的幾乎看不見的太陽能電池。2)分別作為透明電極和光活性層。
在這種光伏器件中,也稱為肖特基結(jié)太陽能電池,電荷分離所需的頻帶由放置在金屬和半導體之間的界面提供。在所提出的器件和理想能帶結(jié)構(gòu)中,其中一個電極與半導體之間的功函數(shù)(WF)的差異將光生電子 - 空穴對分開。“一旦產(chǎn)生的載流子行進到相反的電極,就可以實現(xiàn)發(fā)電,”科學家們解釋說。
斷續(xù)器2是被稱為過渡金屬二硫族化合物(TMD)的材料家族的成員,科學家們說,這是幾乎看不見的太陽能電池的理想選擇,因為它們在可見光范圍內(nèi)具有合適的帶隙和每厚度最高的吸收系數(shù)。
用于單元設備架構(gòu)設計的設備結(jié)構(gòu)。
圖片來源:東北大學,科學報告,Creative Commons License CC BY 4.0
在太陽能電池的開發(fā)中,研究人員試圖避免界面雜質(zhì),他們說這些雜質(zhì)可能是導致不希望的表面復合的原因,這反過來又會降低界面勢壘處載流子的分離效率,從而影響器件的開路電壓。
The ITO–WS2通過在石英基板上濺射ITO和WS來制造結(jié)2單層通過化學氣相沉積(CVD)生長。“透明ITO電極的工作功能由薄金屬膜涂層調(diào)節(jié),而不犧牲ITO的高透明度,”該小組表示。
太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率比使用普通ITO電極的參考器件高出1000倍。“還研究了太陽能電池的大規(guī)模制造,揭示了具有大WS的簡單尺寸膨脹2晶體和平行長電極不能提高總功率(PT)即使設備面積增加,也可以從整個設備中獲得,“學者們說,并指出該單元有可能實現(xiàn)79%的透明度。
他們在論文中介紹了細胞技術(shù)”單層WS近不可見太陽能電池的制備2“,發(fā)表在科學報告中。這些發(fā)現(xiàn)有助于研究基于TMD的近不可見太陽能電池,從基礎到真正的工業(yè)化階段,“他們說。
原標題:基于二硫化鎢光活性層的近不可見太陽能電池