Page 61 - My FlipBook

“Эрдмийн чуулган-2023” ЭРДЭМ ШИНЖИЛГЭЭНИЙ БҮТЭЭЛИЙН ЭМХЭТГЭЛ

ДҮГНЭЛТ
1. Сүүлийн хэдэн арван жилд нэг уулзварт
фотоволтайк (PV) төхөөрөмжүүдийн технологийн
дэвшил, сайжруулалт тасралтгүй хийгдэж PV
салбарын хөгжил, зах зээлд нөлөө үзүүлж ирсэн.
Ирээдүйн PV технологийн сайжруулалт нь олон
уулзвартай тандем нарны зай гэх мэт шинэ
ойлголтуудаас үүдэлтэй байх төлөвтэй байна. Нэг
уулзвартай төхөөрөмжүүдийн өнөөгийн технологи
нь АҮК-ын хувьд ханалтад хүрсэн бөгөөд цаашдын
сайжруулалтад хүрэх цорын ганц арга зам бол тандем
9-р зураг. CZTS/Si тандем нарны зайн гарган авахад Si үеийг нарны зай гэх мэт шинэ аргыг судлах явдал юм.
муутгадаг хүчин зүйлсүүд[18] 2. Бид CZTS болон хоёр уулзварт TOPCon Si
Үүний үр дүнд өндөр АҮК-той polySi/SiOx загварыг ашиглаж Si дээр нимгэн үет нарны зайн
идэвхгүй контактууд нь дээд давхаргын дээр суурилсан монолитик хоёр терминал тандем
нийлэгжилтийн дараа маш сайн шинж чанараа нарны зайг бүтээсэн. CZTS ургалтын явцад доод Si
хадгалсан. Ижил төстэй нэг уулзварт Si давхаргад металл ба хүхрийн тархалтаас
төхөөрөмжүүдээс олж авсантай харьцуулж болохуйц хамгаалахын тулд нимгэн TiN саадтай давхарга
Si доод давхаргын гүйдэл цуглуулах чадвар, ашигласан судалгаа хийсэн. 10 нм хүртэл нимгэн TiN
хүчдэлийн гаралтыг бий болгосон. Түүгээр ч саадтай давхарга нь Cu-тэй холбоотой дэфект
зогсохгүй, TiN интерфэйсийн давхаргын зузаан 25- үүсэхийг үр дүнтэй дарж чаддаг болохыг тогтоосон.
аас ердөө 2.5 нм хүртэл буурч, улмаар доод Үүгээр 1.1% -ийн АҮК-той монолитик CZTS/Si
давхаргын дамжуулалтыг сайжруулсан. Үр дүнтэй тандем нарны зайг концепцыг байж болохыг нотлон
тархалтын саад бүхий давхарга болохын тулд TiN танилцуулав.
давхаргын хязгаарлалтыг сулруулна, учир нь
хамгаалалтын нөлөөний ихэнх хэсгийг polySi авах 3. CZTS-д суурилсан Si-based тандем нарны
болно. зайн гарган авахад өндөр температурт хүхэржилтийн
үед Si давхаргын задралаас сэргийлэхийн тулд
TiN/Al/TiN-ээс бүрдсэн хэт нимгэн саадтай
давхаргыг ашигласан. Уг ажилд TiN, TiN-Al-TiN,
TiOxNy гэх мэт буфер материалыг ашиглан CZTS/Si
нарны зайн АҮК-ыг 3.5% болтол өсгөж чадсан.
Импульсийн лазераар (PLD) ургуулсан исэл ба
сульфидын прекурсоруудаас гаргаж авсан CZTS
нарны зайнуудыг харьцуулж үзээд ислийн
прекурсоруудаас гаргаж авсан нарны зай нь 4.8% -
Зураг 9. CZTS/Si тандем нарны зайн АҮК-ыг ихэсгэхэд саад ийн АҮК-той ажиллаж байгааг тогтоож, Si давхаргыг
болж буй 3-н нөлөө бүхий хүчийн зүйл[18] хамгаалж байгааг үзүүлсэн.
TiN-ийг нарны зайн давхаргуудын хоорондох
цахилгаан холболт, наалдцыг сайжруулахын тулд 4. Эцэст нь тандем Si-г идэвхгүйжүүлэх
буфер давхарга болгон хадгалах боломжтой боловч polySi/SiOx контактуудыг ашигласнаар явцад Si-ийн
өөр интерфэйс давхаргыг ашиглах нэмэлт боломж доод давхаргад орсон бохирдуулагч бодисыг
бий. Энэхүү үр дүнд үндэслэн 8-р зурагт дүрсэлж шингээхийн polySi/SiOx давхаргын зузааныг
үзүүлсэн халькогенидын Si болон хатуу нөхцөлд тохируулж энэхүү бохирдлуудыг багасгасан. Уг
(өндөр температур ба/эсвэл шилжилтийн металлын ажилд үндэслэн 550 °C-аас дээш температурт S эсвэл
бохирдуулагч) үйлдвэрлэсэн түүнтэй адилтгах Se орчинд гарган авдаг зөвхөн Cu2ZnSnS4 (CZTS)
органик бус хагас дамжуулагчийн Si-д нийцтэй гэлтгүй CuGaSe2 (CGSe) болон AgInGaSe2 (AIGSe)
байдлыг хязгаарлах гурвалжны асуудлыг (9-р зураг) нарны зайнуудыг бага өртөгтэй өндөр АҮК-той
шийдвэрлэхэд чухал ахиц дэвшил гаргаж байна. ~1 гарган авч болохыг харуулсан. Энэ судалгаагаар
мс өндөр Si доод давхаргын ажиллах хугацааг гарган одоогоор хамгийн өндөр буюу 6.8%-ийн АҮК-той
авснаар бид энэ ажилд санал болгож буй доод Si CZTS/Si нарны зайг гарган авсан.
давхаргын бүтэц нь халькогенид/Si тандем нарны
зайг орчин үеийн дэвшилтэд нэмэлт өөрчлөлт АШИГЛАСАН МАТЕРИАЛ, НОМ ЗҮЙ
оруулалгүйгээр ч гэсэн 20%-иас дээш үр ашигтай [1] “Scale-up of Solar and Wind Puts Existing Coal, Gas at Risk |
байлгах боломжтой гэж бид тооцоолж байна. Энэ BloombergNEF.” [Online]. Available:
хоёр материалын аль алиных АҮК-ыг сайжруулж https://about.bnef.com/blog/scale-up-of-solar-and-wind-puts-
чадвал тандем нарны зай нь 30% ч дөхөж болно. existing-coal-gas-at-risk/. [Accessed: 15-Mar-2023].
[2] “International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) -

60