Page 58 - My FlipBook

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