Zwykłe panele to przeszłość? Chińczycy mają coś lepszego

Naukowcy z Chin dowodzą, że standardowe panele fotowoltaiczne mogą mieć konkurencję. Udało im się opracować ogniwo cienkowarstwowe, którego wydajność jest satysfakcjonująca, a do jego budowy potrzeba mniej krzemu, niż do standardowych ogniw.

Naukowcy z Hangzhou Dianzi University w Chinach wyprodukowali cienkowarstwowe ogniwo monokrystaliczne, które wydajnością może konkurować ze standardowymi ogniwami. Jak czytamy w pv magazine, zbudowane w Chinach ogniwo ma grubość 20 mikrometrów, czyli osiem razy mniej niż typowe "grube" ogniwo o grubości ok. 160 mikrometrów.

Do produkcji ogniwa naukowcy wykorzystali metody transferu warstw zamiast cięcia wlewków krzemowych. Transfer warstw to technika, która polega na przenoszeniu warstwy materiału półprzewodnikowego, często wielkości pojedynczej płytki z podłoża pierwotnego na miejsce docelowe.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Metoda ta zakłada stosowanie kwasu fluorowodorowego. Najpierw elektrochemicznie, do wytrawiania porów w grubej płytce krzemowej. Płytka ta wykorzystywana jest jako podłoże dla epitaksjalnego wzrostu monokrystalicznej warstwy krzemu. Następnie warstwę taką odrywa się od porowatego podłoża krzemowego.

Proces ten pozwolił na uzyskanie monokrystalicznej płytki o grubości 20 mikrometrów. Następnie naukowcy osadzili na niej za pomocą chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmowym (PECVD) wiele warstw pasywacyjnych, które wykonane były z tlenku glinu, azotku krzemu i tlenku krzemu.

"W porównaniu ze standardowym ogniwem słonecznym używanym jako punkt odniesienia, gęstość prądu wzrosła z 34,3 mA/cm2 do 38,2 mA/cm2" - czytamy w publikacji naukowców. Wzrosło też napięcie obwodu otwartego ogniwa z 632 mV do 684 mV.

W efekcie pracy naukowców osiągnięto wzrost współczynnika wypełnienia z 76,2 proc. do 80,8 proc. Oprócz tego wyraźnie wzrosła też wydajność ogniwa - z 16,5 proc. do 21,1 proc.