Hvordan en overfladebehandling forbedrer indersiden af ​​en solcelle

Fysikere fra University of Luxembourg med europæiske eksperter er lykkedes med at forklare de seneste effektivitetsforbedringer i tyndfilmssolceller. Hele konsortiets arbejde er blevet offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Avancerede energimaterialer .

Tyndfilmssolceller er den elkilde med den laveste CO ₂ emissioner. Tyndfilmssolceller baseret på chalcopyrit, et halvledermateriale, er blandt de teknologier, der viser de højeste effektiviteter, og de er stabile i marken.

Omfattende model

Efter 3,5 års samarbejde mellem europæiske partnere, forskere har vist, at de seneste forbedringer skyldes ændringer inde i det aktive lag, ikke ved overfladen som oprindeligt troet.

Indsatsen førte til adskillige skridt fremad i effektivitet – og til en dybere forståelse af de effekter, der førte til disse effektivitetsforbedringer. "I dette nye papir samler vi alle beviserne for at komme frem til en omfattende model for virkningerne af alkalibehandlinger. Oprindeligt troede man, at overfladen er ansvarlig for effektivitetsforbedringen, fordi det er en overfladebehandling og kemien ved overfladen er ændret betydeligt, " forklarer prof. Susanne Siebentritt, der leder Laboratoriet for solcelleanlæg på universitetet i Luxembourg.

Med den kombinerede indsats fra flere grupper i hele Europa, forskere kunne vise, at hovedændringen er inde i det aktive lag, i den atomare og elektroniske struktur af korngrænser. "Det var fotoluminescensarbejdet på University of Luxembourg, der gav det afgørende hint om, at den elektroniske struktur inde i absorberen er forbedret af behandlingen, " siger prof. Siebentritt.