該研究的主要作者保羅·阿南塔(Paul Ananta)告訴《光伏》雜志: “我們的研究展示了高效雙面鈣鈦礦太陽能電池的制造,并使用各種表征技術研究了它們的獨特性能,包括通過傾斜角度安排和底部反照率照明的朗伯反射效應。”
科學家們表示,他們的雙面太陽能電池的核心部件是透明的背面觸點,由氧化銦鋅 (IZO) 制成,他們聲稱這種觸點具有出色的導電性、高遷移率和最佳透明度。
當從正面照射時,該設備的有效面積為 0.175 cm2,從背面照射時的有效面積為 0.14 cm2。
該電池設計為具有透明的氟摻雜氧化錫(FTO)基板、由氧化錫(SnO2)制成的電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦吸收劑、依賴于螺旋-OMeTAD和氧化鉬(MoO x )的空穴傳輸層(HTL)、 IZO層、氧化鉬(MoOx),
“在正面 1 Sun AM1.5G 照明下,控制裝置實現(xiàn)了 17.46% 的最大功率轉換效率,”Ananta 解釋道。“隨著傾斜角度的變化,可以觀察到地面朗伯反射的顯著影響,當傾斜角度達到 20 度時,效率從 17.46% 增加到 18.82%。”
此外,研究人員發(fā)現(xiàn),將背面反照率增強到 0.5 個太陽光可產生 26% 的最大效率,在傾斜角為 20 度時雙面系數(shù)達到 89.3%。
“因此,0.5 倍太陽反照率和 20 度光傾斜角的協(xié)同效應導致開發(fā)出效率為 26.46% 的雙面鈣鈦礦太陽能電池,”Ananta 繼續(xù)說道。“SCAPS-1D 模擬進一步用于驗證實驗中的朗伯反射效應。”
研究人員還確定,這些電池具有內在的自封裝和化學穩(wěn)定性。“我們的研究預測,在不久的將來,成本效益高、效率高的雙面鈣鈦礦太陽能電池將成為單結和串聯(lián)光伏配置中發(fā)電的領先光伏技術,”他們總結道。
他們的研究成果發(fā)表在最近發(fā)表在ACS應用材料與界面雜志上的研究“雙面鈣鈦礦太陽能電池反照率和傾斜角變化的定量估計”中。