薄膜太陽能電池由若干層半導體材料構成。對于高效薄膜太陽能電池而言,具有良好吸光性能的半導體吸收器不可或缺。然而,由于硅基吸收器吸光效率較低,吸收層較厚,無法適應薄膜太陽能電池的需求。新研究中,TalTech的研究人員開發了一種硫銅錫鋅復合半導體材料[Cu2ZnSn(Se,S)4](化學式中2和4為下標)。
銀將可以提高單粒層太陽能電池的效率
這種材料除具有良好的吸光性能外,還屬于低成本富集元素材料。為了制造Cu2ZnSn(Se,S)4(化學式中2和4為下標),TalTech的研究人員使用了全球獨創的單粒粉末技術。TalTech光伏材料實驗室的高級研究員Marit Kauk-Kuusik說:“我們開發的單粒粉末技術獨樹一幟。與當前廣泛用于生產薄膜結構的真空蒸發或噴鍍技術相比,單粒粉末技術的成本更低。”
單粒粉末由獨特的微晶體組成,其表面覆蓋有超薄的緩沖層。即便如此,單粒層太陽能電池也比硅基太陽能電池更加輕便、靈活和環保。Kauk-Kuusik說:“銅會導致太陽能電池效率不穩定。我們用銀替代了1%的銅,從而將單粒層太陽能電池的效率從6.6%提高至8.7%。”