Микроморф - Micromorph

В искусственное слово микроморф представляет собой сочетание слов МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ и АМОРФНЫЙ. Он используется для типа кремния на основе многопереходный тонкопленочный солнечный элемент.

Клетка микроморфа

Микроморфные клетки тонкопленочные солнечные элементы на основе многопереходный –Архитектура, состоящая из двух солнечные батареи которые уложены друг на друга. Пока тонкий аморфный кремний верхняя ячейка поглощает синий свет, тем толще микрокристаллический кремний нижняя ячейка поглощает красный и ближний инфракрасный свет, позволяя этой так называемой тандемной ячейке покрывать более широкий диапазон солнечный спектр.

Поскольку запрещенные зоны аморфного кремния (1,7 эВ) и микрокристаллического кремния (1,1 эВ) хорошо подходят для тандемных солнечных элементов, Предел Шокли-Кайссера этой ячейки обеспечивает эффективность преобразования более 30%. В действительности этот предел не может быть достигнут, и типичный стабильный КПД составляет около 9% (мировой рекорд 11,7%). Это намного выше стабильной эффективности однопереходных тонкопленочных кремниевых солнечных элементов, которая составляет около 6%. Одной из причин низкой стоимости кремниевых тонкопленочных солнечных элементов является их очень низкая толщина (2 мкм) по сравнению с кремниевая пластина (200 мкм). В красном и инфракрасном диапазоне длин волн 2 мкм кремния недостаточно для поглощения всего света, и поэтому требуется «улавливание света».

Преимущество метода микроморфов состоит в том, что он сохраняет низкую толщину аморфной верхней ячейки. Это снижает эффект деградации, вызванной светом (Эффект Стэблера-Вронски ). В многопереходных ячейках верхняя и нижняя ячейки должны производить одинаковый ток. Но верхняя ячейка ограничена Эффект Стэблера-Вронски и поэтому необходимы улавливание света и промежуточный отражатель, чтобы поддерживать низкую толщину верхней ячейки при увеличении ее тока.

Промежуточный отражатель

Промежуточный отражатель представляет собой слой (IRL) Оксид цинка (Промежуточный отражатель ZnO: ZIR) или Оксид кремния (Промежуточный отражатель SiOx: SOIR) между верхней и нижней ячейкой. Из-за более низкого показателя преломления около 2 по сравнению с окружающим кремнием (4) свет отражается обратно в верхнюю ячейку. Это увеличивает ток верхней ячейки примерно с 10 мА / см ^ 2 до 12 мА / см ^ 2, но снижает ток нижней ячейки на такую ​​же величину.

Слово микроморф

Это искусственное слово впервые было упомянуто в научном издании Университет Невшателя исследовательская группа проф. Арвинд Шах автором Дж. Мейером в 1995 году [1], но основывается на долгих новаторских исследованиях нескольких авторов, продолжавшихся несколько лет. Подробный список публикаций см. На веб-сайте публикаций двух основных исследовательских групп в разделе http://pvlab.epfl.ch и под https://web.archive.org/web/20110222142422/http://www.fz-juelich.de/ief/ief-5/publicger/

Спустя годы другие европейские, японские и американские исследовательские группы начали исследовательскую деятельность в области повышения эффективности преобразования тонкопленочных кремниевых солнечных элементов за счет использования сложенный солнечный элемент концепция, назвав устройство микроморфа «гибридным» солнечным элементом или назвав микрокристаллический кремниевый абсорбер «нанокристаллический» или даже «поликристаллический» кремний. Слово «микроморф» недавно утверждалось как принадлежащее производителю оборудования для нанесения кремниевого покрытия, но в судебном решении по патенту это утверждение не было принято европейскими патентные бюро [2].

Смотрите также

Рекомендации

[1] Дж. Мейер, С. Дубай, Д. Фишер, Дж. А. Анна Селван, Н. Пеллатон Ваучер, Р. Платц, К. Хоф, Р. Флюкигер, У. Кролл, Н. Вирш, П. Торрес, Х. Кеппнер, А. Шах, К.-Д. Уферт, «Микроморфные солнечные элементы: новый путь к высокоэффективным тонкопленочным кремниевым солнечным элементам», Труды 13-й конференции ЕС по фотоэлектрической солнечной энергии, Ницца, октябрь 1995 г., стр. 1445–1450.

[2] О. Папатанасиу, «Хороший день для г-жи Шёнефельд-Шнак, PI 5/2009, стр. 44», http://www.op-solar.de/pdfs/A%20good%20day%20for%20Schoenefeld-Schnuck.pdf

Презентация с информативными картинками и текущим состоянием промышленного производства:http://www.swisslaser.net/libraries.files/UlrichKrollOerlikon.pdf