Оксид германію на межі покращує ефективність та стабільність тонкоплівкових сонячних елементів на основі моносульфіду олова

Інноваційний підхід до покращення ефективності тонкоплівкових сонячних елементів

Тонкоплівкові сонячні елементи сьогодні використовуються як один з найбільш перспективних способів отримання екологічно чистої енергії. Проте їхня ефективність часто залишається нижчою від бажаного рівня через різноманітні структурні дефекти та паразитні реакції. Дослідники з Чоннамського національного університету в Республіці Корея, на чолі з професором Джейонгом Хео та доктором Рахулом Кумаром Ядавом, знайшли обіцянкове рішення цієї проблеми.

Основний акцент зроблено на використанні сульфіду олова (SnS) як поглинача світла, що забезпечує нетоксичність та низьку вартість виробництва. SnS має великий потенціал через свої оптичні та електронні властивості, однак, на практиці, його ефективність часто знижується через дефекти та небажані реакції на інтерфейсі зі з’єднанням з заднім металевим контактом.

Команда дослідників запропонувала інноваційний підхід до вирішення цих проблем, вставивши ультратонкий шар германієвого оксиду (GeOx) між молібденовим контактом та SnS. Такий підхід дозволяє зменшити структурні дефекти та поліпшити мікроструктуру SnS, що забезпечує більшу ефективність транспортування зарядів.

Результати дослідження доводять значне підвищення ефективності перетворення потужності з 3,71% у стандартних пристроях до 4,81% при застосуванні пасивації GeOx. Це є одним з найвищих показників ефективності для сонячних елементів на основі SnS, що відкриває нові можливості для їхнього застосування в галузі альтернативної енергетики.

Більше того, таке точне управління інтерфейсами може мати широкий спектр застосувань не лише в фотогальваніці, але й в інших областях, таких як тонкоплівкові транзистори, термоелектричні модулі, сенсори і гнучка електроніка. Цей підхід може змінити контактний опір та поведінку перемикання, що веде до значних здобутків в енергетичній продуктивності та надійності пристроїв.

Підсумовуючи, дослідження команди з Чоннамського національного університету ще раз підтверджує, що інноваційні підходи та технологічні вдосконалення можуть значно вплинути на майбутнє альтернативної енергетики, роблячи її більш доступною та ефективною.