Тонкопленочные солнечные элементы на основе оксидов металлов
Разработана конструкция тонкопленочного солнечного элемента на основе тонких пленок оксида цинка и оксида меди. Она представляет собой полупроводниковый p-n-переход, который формируется послойным напылением пленок методом реактивного магнетронного распыления. Для обеспечения токосъема используются два электрода.
Основные преимущества использования тонких пленок ZnO и CuO для изготовления тонкопленочных солнечных элементов состоят в следующем:
- Cu и Zn широко распространены в земной коре, что существенно снижает их себестоимость;
- безопасны для человека;
- спектр пропускания оксида цинка и спектр поглощения оксида меди хорошо согласуются со спектром солнечного излучения, что обеспечивает высокий показатель КПД;
- метод магнетронного распыления позволяет производить такие солнечные элементы в едином технологическом цикле, что существенно упрощает производственный процесс.
Предполагается, что разработка тонкопленочного солнечного элемента на основе гетероструктуры n-ZnO/p-CuO позволит снизить себестоимость солнечных элементов примерно на 20%. Кроме этого, данный солнечный элемент будет обладать эффективностью преобразования 10%. Эффективность данных солнечных элементов ниже, чем у кремниевых солнечных модулей, которые наиболее распространены на рынке солнечной энергетики. Однако более низкая стоимость модулей на основе тонких пленок оксида цинка и оксида меди полностью компенсирует это.
