Институт солнечно-энергетических систем Фраунгофера ISE сообщает о новом рекорде эффективности в 25,9% для тандемного фотоэлемента из кремния и слоев из полупроводников III-V группы, нанесенных на кремний.
«Этот успех был достигнут за счет замены одного тонкого слоя в многослойном фотоэлементе», — объясняет Маркус Фейфель из Fraunhofer ISE. «Тщательный анализ наших фотоэлементов показал, что этот слой создает барьер для прохождения электроэнергии».
В течение многих лет ISE работает над многослойными фотоэлементами, в которых два или три фотоэлемента уложены друг на друга, чтобы преобразовывать солнечные лучи различной длины в электроэнергию. Кремний подходит в качестве поглотителя инфракрасной части спектра. Затем поверх него наносятся слои из полупроводников III-V группы толщиной несколько микрометров, которые более эффективно преобразуют в электроэнергию ультрафиолетовый, видимый и ближний инфракрасный свет.
Исследователи считают такие фотоэлементы лучшим вариантом для массового производства. Они не достигают рекордных значений, превышающих 34%, которые возможны для тандемных фотоэлементов, в которых дополнительный полупроводниковый слой переносится на кремний с помощью подложки из арсенида галлия. Соединение с кремниевой основой осуществлялось с помощью метода термокомпрессионной сварки, известного из микроэлектроники. Но такая сварка для соединения пластин является дорогостоящим и сложным технологическим процессом. Вот почему исследователи из Фрайбурга занимаются более простыми производственными процессами, в которых дополнительные полупроводниковые слои наносятся или эпитаксиально осаждаются на кремниевом фотоэлементе, то есть растут на нем. Благодаря этой технологии они и установили новый рекорд.
Источник: https://www.photovoltaik.eu/generator-zubehoer/fraunhofer-ise-erreicht-neuen-effizienzrekord-fuer-tandemzellen