Одним из факторов, сильно влияющих на эффективность преобразования, является буферный слой. Однако структура буферного слоя и ее точное влияние на эффективность преобразования не выяснены. Профессор Масанобу Идзаки и его коллеги из Технологического университета Тоёхаси в сотрудничестве с исследователями из Исследовательского центра фотоэлектрических технологий Национального института передовых промышленных наук и технологий проанализировали структуру буферного слоя на основе цинка в солнечном элементе CIGS на SPring8. (крупнейшая в мире установка синхротронного излучения третьего поколения, расположенная в префектуре Хиого, Япония).«Провести структурный анализ очень тонких пленок чрезвычайно сложно», — сказал профессор Идзаки.
Исследователи раскрыли структуру буферного слоя и определили способ повышения эффективности преобразования. Исследование было опубликовано в журнале Progress in Photovoltaics 17 августа 2015 года.«Мы проанализировали структуру буферного слоя с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и других методов.
Мы обнаружили, что буферный слой состоит из двух слоев: верхнего слоя Zn (OH) 2 и нижнего слоя Zn (S , O). Кроме того, эффективность преобразования была улучшена с 6,8% до 13,7% за счет удаления верхнего слоя Zn (OH) 2 », — сказал профессор Идзаки.В своей статье исследователи описали, как удалить верхний слой Zn (OH) 2. Метод прост, но впечатляет: быстрое погружение пленки толщиной 120 нм в аммиак привело к удвоению эффективности преобразования солнечной энергии.Это исследование показывает важность структуры и состава буферного слоя и, как ожидается, станет ценным шагом для разработки солнечных элементов CIGS следующего поколения.
Ожидается, что как только элементы CIGS смогут массово производиться по сниженной цене, они станут основным игроком на рынке солнечных элементов.