薄膜光伏電池突破在即?新工藝可提升成品質量 成本更低
高選擇性觸點是薄膜太陽能電池實現高效率的關鍵。這些觸點通常只允許一種載流子(空穴)傳導,可以幫助阻擋其他類型的載流子(電子)。
通常而言,氧化鎳(NiO)是制造這些觸點的最佳材料,廣泛應用于多種光伏技術。然而,要想用于先進結構的硅太陽能電池,就必須生產出厚度在納米范圍內的氧化鎳薄膜(比一根頭發還薄10萬倍)。
也正因為如此,帶來了不小的挑戰。目前通過濺射工藝來開發納米厚度的氧化鎳膜非常昂貴,因為生產過程中使用的設備必須進口。此外,用于開發這些膜的前體成分,如乙酰丙酮鎳,也非常昂貴。這項技術的成本限制了其使用的可能性。
近期,印度曼迪理工學院(IIT Mandi)的研究人員開發了一種低成本的工藝,可以用更便宜的原料生產超薄的金屬氧化物薄膜。具體來說,他們使用氣溶膠輔助化學氣相沉積技術在硅襯底上沉積氧化鎳薄膜。
領導這項研究的研究員Kunal Ghosh說:“氣溶膠輔助化學氣相沉積技術,通過氣溶膠的形式傳遞氣相前驅體,可以在包括硅在內的各種表面上產生高質量、均勻的薄膜?!?/p>
“氣溶膠能夠以高精度沉積廣泛的氧化物基材料,使其成為適合材料科學和工程領域各種應用的一種且具有成本效益的通用方法?!彼a充說。
具體而言,該研究小組使用六水合硝酸鎳作為鎳鹽,在550℃下沉積15分鐘,生成了厚度約為15納米的氧化鎳薄膜。不過,該項目仍處于開發的早期階段。
研究人員表示,這項技術有可能被整個行業所采用。該研究將提高先進結構硅光伏器件的制造工藝,降低商業技術的成本和復雜性。
Ghosh說:“我們的研究表明,有可能開發出一種具有成本效益和可擴展的工藝來生產太陽能電池的金屬氧化物層。這種新方法有可能通過降低當前生產技術的成本和復雜性來徹底改變太陽能行業?!?/p>
(來源:財聯社)
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