可替代透明材料簡化新太陽能電池結構設計


材料牛注:一種新型太陽能電池的簡化結構使用可替代透明材料,這種方法成本低,工藝步驟少,并且其光電轉換效率可與傳統太陽能電池相媲美,提高了多種太陽能電池設計的性能。這種簡化的工藝過程還可以用來改善半導體晶體管的接觸,從而加速計算機的運行。

圖注:該圖為新太陽能電池結構的截面圖,表面涂有紋理化硅膠層,所需太陽能電池的接觸在室溫下存儲。面向太陽的頂部沉積有金屬氧化物層,底部沉積有金屬氟化物層。添加附加涂層是為了更好地管理光的反射。該新型設計制造的電池可與常規電池相媲美,常規電池需要熱環境和超潔凈環境。

新的設計結構工藝步驟少,生產出的太陽能電池價格低廉,性能可與傳統的硅太陽能電池媲美。新結構使用可在室溫下存儲的可替代透明材料,不需要高溫化學摻雜。目前高溫化學摻雜主要用于提高太陽能電池關鍵表面的導電性。

目前已經證明了該設計將光能轉換為電能的效率很高,因此該設計不僅降低了成本,還提高了多種太陽能電池設計的性能。此外,該簡單的工藝過程可以用來改善半導體晶體管的接觸,從而加速計算機的運行。

在該簡化結構中,太陽光穿過頂層(金屬氧化物)并在硅膠中產生電子空穴對。空穴被吸引到氧化鉬層,而電子被吸引到氟化鋰層產生電能。該設計采用七步處理和低溫處理法生產一種裝置,用于有效分離光電子和空穴。在此過程中,具有金字塔紋理的晶體硅表面涂有一層非晶硅鈍化層。此外,氧化鉬在室溫下沉積于裝置的頂部。

透明的氧化鉬便于陽光到達硅芯,氧化鉬具有引導光生空穴的電子特性。其次,氟化鋰在室溫下沉積在太陽能電池底部,吸引硅芯中的光生電子。這種簡單的工藝比硅太陽能電池的常規工藝成本低,常規工藝需要在高溫下進行化學摻雜來分離光生電子和空穴。重要的是,該簡化結構以較低的成本實現了與傳統硅太陽能電池相媲美的太陽能轉換效率。

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