Förbättrad solcellseffektivitet med banbrytande teknik för silverdopning av kesteritsolceller

StockholmEn ny studie har upptäckt ett sätt att öka effektiviteten hos kesterit (CZTSSe) tunnfilms-solceller genom att tillsätta silver (Ag). Dessa solceller tillverkas av vanliga och miljövänliga material som koppar, zink, tenn, svavel och selen. Trots att de är prisvärda och kan produceras i stor skala, har de ofta haft låg effektivitet. Den nya forskningen visar en betydande förbättring genom att finna de optimala förhållandena för att tillsätta silver, vilket avsevärt förbättrar deras prestanda.

Studien lyfter fram flera betydande fördelar med denna nya dopningsteknik.

• Förhindrar förlust av tenn (Sn), vilket säkerställer en stabilare solcellsstruktur.
• Främjar kristalltillväxt, vilket förbättrar både densitet och kristallinitet.
• Förbättrar energibandstrukturen och minskar antalet defekter.
• Ökar laddningstransporten i cellen för högre effektivitet.

Att använda silver i solceller kan förbättra kvaliteten på solabsorbatorlagret. Silver minskar risken för materialförlust, som exempelvis tenn, vid låga temperaturer, vilket i sin tur minimerar defekter och problem med elektronrörelser. Denna innovation är betydelsefull eftersom den möjliggör tillverkning av effektiva solceller utan att behöva kostsamma och sällsynta material som indium och gallium.

Läs också:

Idag · 04:07

Astrofysiker löser gåtan bakom den mystiska zebrasingalen från Krabbnebulosans pulsar

Denna studie beskriver hur silverplacering påverkar solcellers prestanda. Felplacerat silver kan störa samarbetet mellan andra material som zink och koppar, vilket kan orsaka brister och sänka effektiviteten. Därför är det viktigt att noggrant kontrollera silverpositionen för att undvika dessa problem och höja solcellernas effektivitet.

Dessa resultat kan också leda till förbättringar inom andra solcellsteknologier. Genom att förstå hur tillsats av silver minskar defekter och förbättrar materialintegrering, kan vi tillämpa liknande metoder för andra solmaterial som inte är kesterite. Forskningen visar att kreativ materialanvändning kan lösa gamla effektivitetsproblem och driva solenergiindustrin mot mer hållbara och kostnadseffektiva lösningar.