La cellule solaire CdTeS atteint une efficacité de conversion de 20 % grâce au gradient de bande interdite

Pour la première fois, des scientifiques américains ont appliqué des gradients de bande interdite à des cellules photovoltaïques CdTe. Le résultat est une augmentation de leur efficacité et de leur tension en circuit ouvert, ainsi qu'un composé non radiatif inférieur.

Des chercheurs de l'Université de Tolède et du Laboratoire national d'Oak Ridge du Département américain de l'énergie ont utilisé pour la première fois des gradients de bande interdite pour améliorer les performances des cellules solaires commerciales à base d'oxyde d'étain (IV) au tellurure de cadmium et de sélénium (CdSeTe) 2) avec des couches tampons.

Les scientifiques décrivent leur découverte d'une efficacité de 20% des cellules solaires à couches minces polycristallines Cd (Se, Te) avec un gradient de composition près de la jonction avant, qui a été publiée dans Nature Communications. Ils disent que les tampons SnO2 commerciaux sont très stables et peuvent être facilement reproduits avec la conductivité électronique souhaitée.

"Grâce à ces avantages, le SnO2 est utilisé avec succès dans la fabrication de CdTe depuis des décennies", disent-ils, notant que cette technologie de tampon a récemment été remplacée par l'oxyde de zinc-magnésium (ZMO). Le principal obstacle est la faible conductivité électronique du tampon ZMO. difficile à améliorer même avec un dopage non intrinsèque.

L'équipe américaine a déclaré que le gradient de bande interdite a été appliqué avec succès à d'autres types de cellules solaires à couche mince dans le but d'augmenter leur tension en circuit ouvert, ajoutant qu'il devrait être utilisé dans les dispositifs CdSeTe en ajoutant une fine couche de sulfure de cadmium (CdS ) à la région de jonction avant tout en évitant la formation d'interfaces nuisibles.

"La clé de ce succès est l'ajout de couches d'oxyde CdS et CdSe avant de déposer la couche absorbante CdTe", ont-ils déclaré.

Les chercheurs ont construit cette couche tampon de cellule 2, les couches CdS et CdSe oxydées susmentionnées, la couche CdTe et la couche d'extraction de cavité de thiocyanate de cuivre (I) (cus cn) à l'aide d'une couche d'oxyde conducteur transparent (TCO) (SnO)