Высокоэффективные двусторонние концентраторные солнечные элементы из кремния n-типа на основе конструкции LGCellстатья

Работа с статьей


[1] Высокоэффективные двусторонние концентраторные солнечные элементы из кремния n-типа на основе конструкции lgcell / Г. Г. Унтила, Т. Н. Кост, А. Б. Чеботарева и др. // Материалы Второго международного форума Возобновляемая энергетика. Пути повышения энергетической и экономической эффективности REENFOR–2014. — ОИВТ РАН Москва, 2014. — С. 433–439. С целью снижения стоимости электричества, вырабатываемого солнечными элементами (СЭ) из кристаллического кремния. признано необходимым повышать их эффективность и уменьшать толщину, т.к. более половины стоимости солнечного модуля составляет цена кремниевых пластин; также предпочтительно, чтобы СЭ были из кремния n-типа, двусторонними, не содержали серебро, с перспективной схемой коммутации СЭ в модуле, а также могли работать в низкоконцентраторных системах. Ключевая проблема кремниевой фотовольтаики состоит в том, что доминирующий последние 30 лет в промышленности СЭ, изготавливаемый по технологии screen-printing, не отвечает этим требованиям. Для решения этой проблемы нужны новые конструкции и подходы, прежде всего к методам формирования контактов. Авторы проекта ранее предложили конструкцию СЭ Laminated Grid Cell (LGCell), которая состоит из: (1) электродов из пленок прозрачного проводящего оксида (TCO), нанесенных на обе поверхности СЭ c [n+(n или p)p+]Si структурой, которые одновременно выполняют роль антиотражающего и пассивирующего покрытия; а также (2) контактной сетки из проволоки, прикрепленной к поверхности ТСО низкотемпературным ламинированием. Контакты LGCell симметричны (лицо/тыл), что позволяет (i) изготавливать двусторонние СЭ и (ii) уменьшать толщину СЭ с минимальным риском их повреждения, (iii) применимы к СЭ из кремниевых пластин как p-, так и n-типа, (iv) обеспечивают сочетание рекордно низких резистивных и оптических потерь, что позволяет использовать СЭ в низкоконцентраторных системах, а также (v) LGCell не содержит серебро. На основе конструкции LGCell получены двусторонние концентраторные СЭ из кремния n-типа с лицевым/тыльным КПД 17.2%/18.1%. При подсветке второй стороны такого СЭ за счет альбедо окружающей среды солнечным светом интенсивностью С = 0.2Х (0.5Х) его энерговыработка соответствует энерговыработке одностороннего СЭ с КПД 21.5% (26.7%)! И при этом этот СЭ еще и концентраторный т.к. его КПД при С = 5Х равно КПД при С = 1Х. Сочетание в одном СЭ свойств двусторонности и концентраторности не имеет аналогов.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть