由diselenide或CIGS构成的双面薄膜太阳能电池可能会从前侧和后侧收集太阳能，可能比传统等效物产生更多的太阳能。但是，它们的发展导致了非常中等的能量转化效率。
双面香烟太阳能电池由非常薄的层组成，活性材料总共只有3 µm。欧洲杯足球竞彩在透明的电触点顶部沉积了纸，CIGS多晶层从前和后侧吸收了光。图片来源：EMPA
empa现在，研究人员创建了一种新的低温生产技术，该技术可实现前照明的创效率19.8％，后部照明效率为10.9％。此外，他们创建了第一个双面钙钛矿烟，串联太阳能电池，将来允许更好的能量产量。该研究发表在自然能量。
这个概念很简单：阳光直射及其反射通过太阳能电池的后端收集，可以增强其能量产量。建筑物集成的光伏，Agrivoltaics（同时将土地用于光伏发电和农业），以及在高海拔地面上垂直或高倾斜安装的太阳能模块。这是双面太阳能电池。根据国际光伏技术的路线图，双面太阳能电池可能占2030年光伏行业的70％。
尽管现在市场上基于双面硅晶片，但薄膜太阳能电池已经落后了。这部分归因于两种薄膜太阳能电池的相对较差的功效，这是由关键瓶颈引起的：任何双面太阳能电池都需要光学透明的电触点才能在背面收集反射的阳光。
这是通过采用透明的导电（TCO）来实现的，该导电（TCO）代替传统的传统 - 单相 - 多面元素太阳能电池中不透明的背部接触。
有害的氧化物形成
在这里困难开始：高效的CIGS太阳能电池通常是使用高温沉积技术（即高于550度的温度）制造的。然而，在这些温度下，在凝胶层（CIGS层）和透明背部接触的氧气之间发生化学反应，从而导致氧化物。
所得的氧化甲壳界面层阻碍了阳光生成的电流的流动，从而降低了细胞的能量转化效率。到目前为止，单个单元中获得的最高值为前侧9.0％，后部为7.1％。
对于具有前后透明传感触点的太阳能电池的能量转换效率确实很困难。
Ayodhya N. Tiwari，薄膜和光伏实验室，瑞士联邦材料科学技术实验室欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
结果，博士学位Tiwari实验室中的学生Shih-Chi Yang创建了一种新的低温沉积程序，该程序应产生较少的氧化甘蓝，理想地没有。他们使用痕量的银作为一种秘密成分来降低CIGS合金的熔点，并在353度的沉积温度下生成具有良好电子性能的吸收层。
当研究人员使用高分辨率的传输电子显微镜检查了Tiwari的前博士后Tzu-Ying Lin，他现在在台湾的国家Tsing Hua University，他们在界面上没有氧化甲壳虫。
雄心勃勃的目标：能量产量超过33％
这反映在明显提高的能量转换效率中：前照明的细胞值为19.8％，后部照明的10.9％，该电池由弗雷伯格/德国的弗劳恩霍夫太阳能系统（ISE）独立认证，在弗雷堡/德国 - 在同一中。玻璃基板上的单元。
此外，该团队成功地在柔性聚合物底物上构建了双面的CIGS太阳能电池，从而扩大了由于其轻巧和柔韧性，因此扩大了潜在应用的光谱。最终，研究人员通过结合两种光伏技术来创建一个双面“串联”细胞：CIGS和钙钛矿太阳能电池。
蒂瓦里（Tiwari）认为，双面烟雾技术可以达到33％的能源转化效率，从而为未来的薄膜太阳能电池开辟了新的选择。Tiwari目前正在尝试与欧洲重要的实验室和公司进行合作，以更大的规模加速技术发展和工业生产性。
期刊参考：
Yang，S.-C。，等。（2022）双面Cu（英寸，GA）SE的效率提升2薄膜太阳能电池，用于柔性和串联应用，具有银色辅助的低温工艺。自然能量。doi.org/10.1038/S41560-022-01157-9。
来源：https://www.empa.ch/