Page 58 - My FlipBook
P. 58

ЭРДЭМ ШИНЖИЛГЭЭНИЙ БҮТЭЭЛИЙН ЭМХЭТГЭЛ                                     “Эрдмийн чуулган-2023”



             АҮК  хэдий  ч  перовскит  материалын  тогтвортой   зайн  загвар  систем  болгон  ашиглах  боломжийг
             байдал,  хүрээлэн  буй  орчны  асуудал,  III-V   судалсан  [6].  Судалгаандаа  CZTS  болон  хоёр  талт
             материалын үйлдвэрлэлийн өндөр өртөг зэрэг нь зах   TOPCon Si  бүтэцтэй  тандем  нарны  ашиглахад
             зээлд  оруулахад  томоохон  сорилт  хэвээр  байна.   онцгой  анхаарал  хандуулсан.  Бидний  тулгарсан
             Cu 2ZnSnS4 (CZTS) нь газрын гадаргад элбэг, хоргүй   сорилтуудын  нэг  нь  CZTS  хүхэржүүлэлтийн  үед
             элементүүдээр хийгдсэн өндөр бэндгэптэй материал   доод  давхаргад  буй  Si-ийн  нарны  зайг  металл  ба
             бөгөөд өртөг хэмнэлттэй, тогтвортой PV технологид   халькогений  тархалтаас  хамгаалах  явдал  байв.
             хүрэх  боломжийг  олгодог.  CZTS-ийн  бэндгэп  нь   Үүнийг  шийдвэрлэхийн  тулд  нимгэн  TiN  саадтай
             ойролцоогоор 1.5 эВ бөгөөд түүнийг Cu-Zn гэх мэт   давхаргыг  ашигласан  бөгөөд  энэ  нь  дээд  ба  доод
             дэфектийг  бууруулж  эсвэл  өөр  өөр  PV  хэрэглээнд   давхаргын хоорондох интерфэйсийн рекомбинатын
             тохируулан  Ag,  Ge,  эсвэл Ba-аар  нэмж  бэндгэпийг   давхарга болж байв.
             өндөрсгөх  боломжтой  1.7  эВ  хүртэл  ихэсгэх
             боломжтой[17].                                      Судалгаанаас        үзэхэд       CZTS-ийн
                                                              хүхэржүүлэлтийн үед үүссэн Cu-ийн бохирдол нь Si-
                                                              ийг металл Cu-р өндөр температурт бохирдуулахаас
                                                              хамаагүй  бага  байна.  Гэсэн  хэдий  ч  доод  Si
                                                              давхаргын электроны амьдрах хугацааны бууралтад
                                                              гол хувь нэмэр оруулсан  зүйл нь  Cu хэвээр байна.
                                                              Мөн 10 нм нимгэн TiN саадтай давхарга нь Si дахь
                                                              Cu-тэй  холбоотой  гүн  дэфект  үүсэхийг  үр  дүнтэй
                                                              дардаг болохыг тогтоожээ.










                3-р зураг. Нарны эрчмийн спектрийн (хар), CZTS (цэнхэр)
             болон Si (улаан) нарны зайнууд тандем тохиргоон дахь квант
             ашигт үйлийн коэффициентыг үзүүлэв [14]
                Si модулиуд фотоволтайк модулийн зах зээлийн
             97%-ийг  дангаараа  бүрдүүлдэг.  Шинэ  технологи
             хөгжүүлэх нь зардал өндөртэй ч модулиудын AҮК-
             ыг  ихэсгэхийн  тулд  зайлшгүй  хийх  шаардлагатай
             ажлууд юм. Модулийн АҮК-ыг 50% сайжруулах нь
             ижил  төрлийн  модультай  харьцуулахад  PV-ийн
             үнийг  33%  -иар  шууд  бууруулах  болно.  1J-ээс  2J
             төхөөрөмж  рүү  шилжих  нь  42.5%-ийн  АҮК  өгөх    4-р зураг. CZTS (цэнхэр) болон Si (улаан) тус тусдаа болон
             бөгөөд  өсөлтийн  хувь  нь  хамгийн  өндөр  байх  юм.   хамтдаа  (хар)  ямар  гэрлийн  долгионы  мужид  шингээн  авч
             Харин 1J-ээс 3J Si-д суурилсан тандем руу шилжих   гүйдэл гаргаж буйг харуулсан квант АҮК график[6].
             нь  зөвхөн  47.5%  -ийн  боломжит  АҮК-ыг  өгнө.    Зохиогчид  1.1%  -ийн  үр  ашиг,  900  мВ-ын  Voc
             Цаашид уулзваруудын тоог нэмэгдүүлснээр АҮК-ын   бүхий  интеграцчилсан  CZTS/Si  тандем  нарны  зайг
             өсөлтийн  хувь  аажмаар  буурах  болно.  Хязгааргүй   танилцуулсан нь Voc-г тандем нарны зайны түвшинд
             тооны уулзварууд нь 67% -ийн AҮК-ыг өгөх бөгөөд   хүргэснээ  харуулсан.  Гэсэн  хэдий  ч  тандем  нарны
             энэ  нь  зөвхөн  Карно,  гэрэлтэлтийн  ялгаралт,  хатуу   зайн  муу  гүйцэтгэл  нь  голчлон  CZTS  дээд  нарны
             өнцгийн үл нийцэх алдагдлуудаас үүдэн 100% хүрэх   зайн хязгаарлалт, тухайлбал, Na байхгүй тохиолдолд
             боломжгүй юм. Сүүлийн үеийн хөгжлийг харгалзан   шилэн  бус  субстрат  дээр  өндөр  чанарын  CZTS
             1J-ээс  2J-ийн  тохиргоонд  томоохон  хэмжээний   шингээгчийг   нөхөн   сэргээхэд   бэрхшээлтэй
             шилжилт  хийх  нь  PV  салбарыг  тасралтгүй      байсантай холбоотой болохыг тэмдэглэв. Уг ажлаар
             сайжруулах гол хөдөлгөгч хүч болж чадна.         CZTS болон  Si давхаргууд нь тус тусын долгионы
                                                              мужид  гэрлийг  шингээж  байгааг  4-р  зургаас  харж
              III. CZTS/SI ТАНДЕМ НАРНЫ ЗАЙ ГАРГАН АВСАН      болно.
                             СУДАЛГААНУУД
             A.  Монолитик нимгэн үет халькогенид-цахиурын       Ерөнхийдөө  TOPCon  Si  нарны  зайг  бүхэлд  нь
                тандем нарны зайг диффузийн саад ашиглан      500°C-аас  дээш  температурт  хэд  хэдэн  чухал
                гарган авах                                   бохирдуулагч элементүүдгүй (тухайлбал зэс), насан
                                                              туршдаа    хүчтэй   доройтолгүй,   гүн   согог
                Энэхүү судалгаанд нимгэн үет халькогенидыг Si   үүсгэхгүйгээр  боловсруулах  боломжтой  болохыг
             дээр  монолитик  хоёр  терминалтай  тандем  нарны   судалгаагаар харуулсан. Энэ нь ирээдүйд өндөр үр

                                                           57
   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63