Sel Surya CdTeS Mencapai Efisiensi Konversi 20 persen Melalui Gradien Celah Pita

Untuk pertama kalinya, ilmuwan AS menerapkan gradien celah pita ke sel fotovoltaik CdTe. Hasilnya adalah peningkatan efisiensi dan tegangan rangkaian terbuka, serta senyawa non-radiatif yang lebih rendah.

Para peneliti dari Universitas Toledo dan Laboratorium Nasional Oak Ridge Departemen Energi AS telah menggunakan gradien celah pita untuk pertama kalinya untuk meningkatkan kinerja sel surya berbasis timah(IV) oksida kadmium selenium telluride (CdSeTe) komersial dengan lapisan penyangga.

Para ilmuwan menggambarkan penemuan mereka tentang efisiensi 20 persen sel surya film tipis Cd(Se,Te) polikristalin dengan gradien komposisi di dekat persimpangan depan, yang dipublikasikan di Nature Communications. Mereka mengatakan buffer SnO2 komersial sangat stabil dan dapat dengan mudah direproduksi dengan konduktivitas elektronik yang diinginkan.

"Berkat keunggulan ini, SnO2 telah berhasil digunakan dalam pembuatan CdTe selama beberapa dekade," kata mereka, mencatat bahwa teknologi penyangga ini baru saja digantikan oleh seng-magnesium oksida (ZMO). Kendala utamanya adalah rendahnya konduktivitas elektron dari penyangga ZMO lapisan, yang sulit diperbaiki bahkan dengan doping non-intrinsik.

Tim AS mengatakan gradien celah pita telah berhasil diterapkan pada jenis sel surya film tipis lainnya dengan tujuan meningkatkan tegangan sirkuit terbukanya, menambahkan bahwa itu harus digunakan dalam perangkat CdSeTe dengan menambahkan lapisan tipis kadmium sulfida (CdS ) ke daerah persimpangan depan sambil menghindari pembentukan antarmuka berbahaya.

“Kunci keberhasilan ini adalah penambahan lapisan oksida CdS dan CdSe sebelum diendapkan lapisan penyerap CdTe,” kata mereka.

Para sarjana membangun lapisan penyangga sel 2 ini, lapisan CdS dan CdSe teroksidasi yang disebutkan di atas, lapisan CdTe dan lapisan ekstraksi rongga tembaga(I ) tiosianat (I ) (cus cn) menggunakan lapisan oksida konduktif transparan (TCO) (SnO)