來自北京理工大學、北京懷柔實驗室和其他中國學術(shù)機構(gòu)的研究人員研究了沉積在平滑銅銦鎵硒化物 (CIGS) 襯底上的鈣鈦礦薄膜,從而提高了疊層太陽能電池的性能和穩(wěn)定性。他們發(fā)現(xiàn)這些鈣鈦礦薄膜表現(xiàn)出拉伸應(yīng)力,通過削弱界面處的鍵合相互作用,最終影響器件特性,起著至關(guān)重要的作用。
該團隊的方法將鈣鈦礦材料的獨特優(yōu)勢(例如可調(diào)帶隙和低成本制造)與 CIGS 襯底的強大穩(wěn)定性和成熟技術(shù)相結(jié)合。這種混合架構(gòu)有望開發(fā)輕質(zhì)且經(jīng)濟高效的光伏設(shè)備,適用于從便攜式電子產(chǎn)品到建筑集成太陽能電池板等一系列應(yīng)用。
通過優(yōu)化平滑CIGS上的沉積技術(shù),研究人員可以控制鈣鈦礦薄膜中的應(yīng)力,從而影響關(guān)鍵界面的鍵合。這可以改善電荷傳輸并延長設(shè)備壽命,為超越太陽能技術(shù)的當前效率和運行穩(wěn)定性基準提供了一條新途徑。
這些發(fā)現(xiàn)可能有助于指導(dǎo)未來的串聯(lián)太陽能電池設(shè)計,特別是在鈣鈦礦層與傳統(tǒng)薄膜半導(dǎo)體相互作用的情況下。這項工作強調(diào)了需要詳細的界面工程來釋放鈣鈦礦器件的全部潛力,并可能加速基于這些先進材料的新太陽能技術(shù)的采用。