La célula solar CdTeS logra una eficiencia de conversión del 20 por ciento a través del gradiente de banda prohibida

Por primera vez, científicos estadounidenses han aplicado gradientes de banda prohibida a células fotovoltaicas de CdTe. El resultado es un aumento en su eficiencia y voltaje de circuito abierto, así como un compuesto no radiativo más bajo.

Investigadores de la Universidad de Toledo y el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía de EE. UU. han utilizado gradientes de banda prohibida por primera vez para mejorar el rendimiento de las células solares comerciales de telururo de selenio y cadmio basadas en óxido de estaño (IV) (CdSeTe) 2) con capas amortiguadoras.

Los científicos describen su descubrimiento de una eficiencia del 20 por ciento de las células solares policristalinas de película delgada de Cd (Se, Te) con un gradiente de composición cerca de la unión frontal, que se publicó en Nature Communications. Dicen que los amortiguadores comerciales de SnO2 son muy estables y se pueden reproducir fácilmente con la conductividad electrónica deseada.

“Gracias a estas ventajas, el SnO2 se ha utilizado con éxito en la fabricación de CdTe durante décadas”, afirman, y señalan que esta tecnología tampón ha sido reemplazada recientemente por el óxido de zinc-magnesio (ZMO). El principal obstáculo es la baja conductividad electrónica del tampón ZMO. capa, que es difícil de mejorar incluso con dopaje no intrínseco.

El equipo de EE. UU. dijo que el gradiente de banda prohibida se ha aplicado con éxito a otros tipos de células solares de película delgada con el objetivo de aumentar su voltaje de circuito abierto, y agregó que debería usarse en dispositivos CdSeTe agregando una capa delgada de sulfuro de cadmio (CdS ) a la región de unión frontal mientras se evita la formación de interfaces dañinas.

"La clave de este éxito es la adición de capas de óxido de CdS y CdSe antes de depositar la capa absorbente de CdTe", dijeron.

Los académicos construyeron esta capa de amortiguamiento de celda 2, las capas de CdS y CdSe oxidadas antes mencionadas, la capa de CdTe y la capa de extracción de la cavidad de tiocianato (I) de cobre (I) (cus cn) utilizando una capa de óxido conductor transparente (TCO) (SnO)