ОПТИМІЗАЦІЯ ОПТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТАНДЕМНОГО СОНЯЧНОГО ЕЛЕМЕНТА CdMgTe/Cu(In,Ga)Se2

Т. І. Микитюк, Л. А. Косяченко, X. Mathew, І. М. Фодчук, В. В. Кульчинський, О. Л. Маслянчук

Анотація


Досліджено тонкоплівкову тандемну структуру з CuInSe2 і Cd1-xMgx Te сонячними елементами і тонким електропровідним прозорим прошарком ZnTe між ними. Твердий розчин Cd1-xMgx Te (x < 0,1) у верхньому сонячному елементі застосовано з метою розширення забороненої зони CdTe. З виміряних спектрів пропускання верхнього сонячного елемента на ділянці спектру з низьким оптичним пропусканням, коли його періодичні зміни (осциляції) значно послаблені, знайдено криві поглинання α(λ) і ширину забороненої зони Cd1-xMgx Te (1,54 і 1,6 еВ). Оскільки коефіцієнт відбивання і осциляції у виміряних спектрах пропускання значно послаблені при оптичному контакті Cd1-xMgx Te з ZnTe, пропускання верхнього сонячного елемента при визначенні характеристик тандему можна розраховувати з малою похибкою, ігноруючи осциляції. Показано, що струми короткого замикання верхнього і нижнього сонячних елементів стають однаковими при ширині забороненої зони Cd1-xMgx Te ~ 1,65 еВ.

Ключові слова


тандемні CuInSe2 і Cd1-xMgx Te сонячні елементи; їх оптичні характеристики

Посилання


P. Jackson, D. Hariskos, R. Wuerz, W. Wischmann and M. Powalla. Compositional investigation of potassium doped Cu(In,Ga)Se2

solar cells with efficiencies up to 20.8% // Phys. Status Solidi (RRL) 8, pp. 219–222 (2014).

T.J. Coutts, J.S. Ward, D.L. Young, K.A. Emery,T.A. Gessert, and R. Noufi.

Critical Issues in the Design of Polycrystalline, Thin-film Tandem Solar Cells // Progress in Photovoltaics: Research and Applications. 11, pp. 359–375 (2003).

A.D. Compaan, A. Gupta, S. Lee, S. Wang, J. Drayton. High effciency, magnetron sputtered CdS/CdTe solar cells. // Solar Energy 77, pp. 815–822 (2004).

Z.-H. Dai, R.-J. Zhang, J. Shao, Y.-M. Chen, Y.-X. Zheng, J.-D. Wu and L.-Y. Chen. Optical Properties of Zinc-oxide Films Determined Using Spectroscopic Ellipsometry with Various Dispersion Models. // J. Korean Phys. Soc. 55, pp. 1227–1232 (2009).

S. Ninomiya, S, Adachi. Optical properties of wurtzite CdS // J. Appl. Phys. 78 pp. 1183– 1190 (1995).

P.D. Paulson, R. W. Birkmire, and W. N. Shafarman. Optical characterization of CuIn1–xGax Se2 alloy thin films by spectroscopic

ellipsometry. // J. Appl. Phys. 94, pp. 879–888 (2003).

A. Compaan, R. Collins, V. Karpov, D. Giolando. Fabrication and Physics of CdTe Devices by Sputtering // Annual Technical Report. 2006 – 2007. Contract No. RXL-5-44205-01. The University of Toledo.

S. Ozaki, S. Adachi. Optical constants of ZnSex Te1-x alloys. // Jpn. Appl. Phys. 32, pp. 2620-2625 (1993).

V.L. Bonch-Bruevich. Interband optical transitions in disordered semiconductors. // Phys. Status Solidi (b). 42(1), pp. 35-42 (1970).

L.A. Kosyachenko, X. Mathew, P.D. Paulson, V.Ya. Lytvynenko, O.L. Maslyanchuk. Optical and recombination losses in thin-film Cu(In,Ga)Se2

solar cells // Solar Energy Materials & Solar Cells 130, pp. 291–302 (2014).

A.D. Compaan, R. Collins, V.G. Karpov, and D. Gioland. Sputtered II-VI Alloys and Structures for Tandem PV // Subcontract Report NREL/SR-520-43954, 2008. pp. 1-50.

L.A. Kosyachenko, E.V. Grushko, X. Mathew. Quantitative assessment of optical losses in thin-film CdS/CdTe solar cells // Solar Energy Materials & Solar Cells 96(1), pp. 231–237 (2012).

Reference solar spectral irradiance at the ground at different receiving conditions. Standard of International Organization for Standardization ISO 9845-1:1992.

E.Y. Wang, F.T.S. Yu, V.L. Sims, E.W. Brandhorst, J.D. Broder. Optimum

Design of Anti-reflection coating for silicon solar cells // 10th IEEE

Photovoltaic Specialists Conference. 1973, pp. 168-171.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2014.4.108930

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2014 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)