أخبار ar.wedoany.com، قام معهد فراونهوفر الألماني لأنظمة الطاقة الشمسية بالتعاون مع فريق دولي، بتطوير خلايا شمسية تانديمية من البيروفسكايت-السليكون تعتمد على أكاسيد موصلة شفافة من أكسيد القصدير المطعم بالزنك (ZTO).
صرحت المؤلفة الرئيسية للاتصال، سداف غسيمي، لمجلة "فوتوفولتيكس": "تكمن الابتكار في هذا البحث في تأكيد أن أكاسيد ZTO الموصلة الشفافة الخالية من الإنديوم يمكن أن تكون بمثابة طبقة مركبة فعالة لخلايا البيروفسكايت-السليكون التانديمية ذات القوام الكامل على خلايا TOPCon السفلية ذات الصلة بالصناعة. على عكس أكاسيد ITO التقليدية التي تعتمد على موارد الإنديوم النادرة وغير المناسبة للإنتاج على نطاق واسع، حققت ZTO أداءً مكافئًا لأكسيد ITO من خلال نفس عملية الرش بالتيار المستمر القابلة للتوسع."
نشر فريق البحث ورقة بعنوان "تقاطع مركب خالٍ من الإنديوم على أكسيد نفق معزول بالتلامس للخلايا الشمسية التانديمية البيروفسكايت/السليكون ذات القوام الكامل" في مجلة "RRL Solar"، حيث حللوا بالتفصيل الخصائص الهيكلية والبصرية الكهربائية لكل من ZTO، وأكسيد الزنك المطعم بالألومنيوم (AZO)، وأكسيد ITO. تم إجراء التجارب على ركائز n-TOPCon الأومية، والتي تتكون من رقائق سليكون من النوع n المطعمة ذات قوام كامل مع طبقات TOPCon على كلا الجانبين، وتمت معالجتها بالهيدروجين.
تم ترسيب أكاسيد AZO وITO وZTO الموصلة الشفافة على كلا الجانبين عن طريق الرش بالتيار المستمر بسمك 30 نانومتر، ثم تمت معالجتها بالتبريد عند 300 درجة مئوية لتخفيف الضرر. أظهرت الاختبارات أن AZO تسبب في خسارة أولية كبيرة في التخفيف، بينما تسبب ITO وZTO في تدهور متوسط فقط؛ بعد التبريد، استعادت جميع المواد قيم جهد دائرة مفتوحة عالية. في قياسات مقاومة التلامس، سجلت AZO أدنى قيمة وكانت مستقرة، بينما كانت مقاومة ITO وZTO أعلى ولكنها لا تزال مناسبة. أظهرت قياسات تأثير هول أن ITO هي الأكثر توصيلاً، وتحسنت ZTO بعد التبريد بسبب زيادة تركيز حاملات الشحنة، في حين عانت AZO من فقدان في الحركة.
أظهرت اختبارات الأجهزة التانديمية القائمة على المواد الثلاث أن أجهزة AZO كانت أقل كفاءة، بينما حافظت أجهزة ITO وZTO على أداء عالٍ ومستمر، مع كفاءات متكافئة. أشارت غسيمي: "في ظل ظروف مطابقة التيار، حققت الأجهزة القائمة على ITO وZTO كفاءات متكافئة تتراوح بين 27-28٪." وهذا يشير إلى أن ZTO كبديل خالٍ من الإنديوم لديه إمكانات تطبيق في الخلايا الشمسية التانديمية البيروفسكايت-السليكون. ضم فريق البحث أيضًا علماء من جامعة فرايبورغ في ألمانيا وجامعة توينتي في هولندا.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
