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韩国研究碱掺杂对锡石太阳电池填充因子的影响

摘要:韩国的研究人员分析了碱掺杂对锡石太阳电池填充因子的影响,并在优化了氟化钠掺杂层的柔性金属箔上制造了一种装置。

韩国光州科学技术研究所和Ewha女子大学的一组科学家试图通过碱掺杂来改善红宝石太阳能电池的填充因子(FF)。目前填充因子是这种电池技术中仅次于开路电压(VOC)缺陷的第二大参数缺陷。

具体操作为将铜、锌、锡、硫化物和硒化物(CZTSe)电池与多晶硅结合,并掺杂一层25nm厚的氟化钠(NaF)层。研究人员解释说:“一般情况下,已知碱元素可避免成为复合中心,形成良性的二次相,有助于少数载流子通过晶界(GB)钝化进行传输,并防止形成深能级缺陷。”。

研究小组称,通过这种掺杂优化,该器件能够通过晶内和晶界之间的高电位差来选择更好的载流子传输路径。它还指出,载流子的传输路径取决于钠掺杂量,而钠掺杂量会影响电池的电阻和填充因子(FF),并且过量的掺杂也可能导致填充因子和接触电位差较低。

制备的电池效率为8.66%,填充因子为62.63%。这一结果得到了韩国能源研究所(KIER)的认证。学者们说:“在弯曲半径为12毫米的1000次弯曲循环后,我们的柔性CZTSSe太阳能电池保持了初始PCE的92.2%。”。

《Na掺杂对多晶柔性Cu2ZnSn(S,Se)4太阳电池载流子输运路径的影响》一文中描述了该器件。

与铜铟镓硒化物(CIGS)不同,预计未来不会出现供应瓶颈的克斯特岩,该岩石由铜、锡、锌和硒等常见元素组成。但目前,克斯特岩的效率仍然落后于大规模生产中使用CIGS的效率。

能源一号新媒体编译,转载请获授权。

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