Nowa architektura ogniw fotowoltaicznych o wysokiej wydajności (ponad 12%) o niezwykle taniej technologii wytwarzania.

Struktura ogniwa fotowoltaicznego

Struktura ta oparta jest o amorficzny krzem typu p (znacznie tańszy niż krystaliczny krzem używany w komercyjnych ogniwach). Na górnej stronie wytwarza się nanosłupki ZnO wysokiej jakości, wykorzystując zupełnie nową, opracowaną w Instytucie Fizyki PAN, metodę hydrotermalną, która pozwala w bardzo krótkim czasie (2-3 minuty) wytwarzać monokrystaliczne nanosłupki ZnO na dowolnym podłożu.

Następnie na matrycę nanosłupków ZnO w procesie Osadzania Warstw Atomowych (ALD) nanosi się dodatkową warstwę ZnO (dzięki specyfice metody ALD warstwa wypełnia również przestrzeń między słupkami) oraz górny przezroczysty kontakt w postaci warstwy ZnO domieszkowanej glinem, która stanowi znacznie tańszą alternatywę dla komercyjnie używanego ITO o podobnych właściwościach optycznych i elektrycznych.

W ten sposób przygotowana struktura cechuje się niezwykle wysoką wydajnością w stosunku do kosztów wytworzenia i może konkurować z komercyjnie produkowanymi ogniwami krzemowymi 2-giej generacji.

Innowacyjne ogniwo

Proponowane rozwiązanie jest unikatowe w skali globalnej, wykorzystuje unikatowe technologie i materiały, takie jak hydrotermalna metoda otrzymywania nanosłupków ZnO, czy opracowanie technologii przezroczystej elektrody w postaci warstwy ZnO domieszkowanej glinem.

Prezentowany wynalazek wykorzystuje niezwykle tanie i proste technologie, co sprawia, że ma realne szanse wdrożenia. W takim przypadku może doprowadzić do powstania nowej i znacznie tańszej generacji komórek fotowoltaicznych doprowadzając do znacznie większego pozyskania energii ze źródeł odnawialnych.

Zalety ogniwa fotowoltaicznego

• Bezpieczna, nietoksyczna i tania technologia;
• Wydajność rzędu 12,5% (optymalizacja wciąż trwa);
• Struktura bazowa na tanim podłożu krzemowym typu p (podejście tańsze w stosunku do komórek 2-giej generacji);
• Absorpcja światła w zakresie (400–1100nm).

Kontakt z Brokerem Technologii

Centrum Transferu Technologii, Instytut Fizyki PAN

 tel. +48 22 116 32 57
e-mail: ctt@ifpan.edu.pl