高透明度太阳能电池的光学图像。
圖片來源:東北大學,科學報告,Creative Commons License CC BY 4.0
日本东北大学的科学家制造了一种基于氧化铟锡(ITO)和二硫化钨(WS)的几乎看不见的太阳能电池。2)分别作为透明电极和光活性层。
在这种光伏器件中,也称为肖特基结太阳能电池,电荷分离所需的频带由放置在金属和半导体之间的界面提供。在所提出的器件和理想能带结构中,其中一个电极与半导体之间的功函数(WF)的差异将光生电子 - 空穴对分开。“一旦产生的载流子行进到相反的电极,就可以实现发电,”科学家们解释说。
断续器2是被称为过渡金属二硫族化合物(TMD)的材料家族的成员,科学家们说,这是几乎看不见的太阳能电池的理想选择,因为它们在可见光范围内具有合适的带隙和每厚度最高的吸收系数。
用于单元设备架构设计的设备结构。
圖片來源:東北大學,科學報告,Creative Commons License CC BY 4.0
在太阳能电池的开发中,研究人员试图避免界面杂质,他们说这些杂质可能是导致不希望的表面复合的原因,这反过来又会降低界面势垒处载流子的分离效率,从而影响器件的开路电压。
The ITO–WS2通过在石英基板上溅射ITO和WS来制造结2单层通过化学气相沉积(CVD)生长。“透明ITO电极的工作功能由薄金属膜涂层调节,而不牺牲ITO的高透明度,”该小组表示。
太阳能电池的功率转换效率比使用普通ITO电极的参考器件高出1000倍。“还研究了太阳能电池的大规模制造,揭示了具有大WS的简单尺寸膨胀2晶体和平行长电极不能提高总功率(PT)即使设备面积增加,也可以从整个设备中获得,“学者们说,并指出该单元有可能实现79%的透明度。
他们在论文中介绍了细胞技术”单层WS近不可见太阳能电池的制备2“,发表在科学报告中。这些发现有助于研究基于TMD的近不可见太阳能电池,从基础到真正的工业化阶段,“他们说。
原标题:基于二硫化钨光活性层的近不可见太阳能电池