Description du projet
Rechercher de nouveaux matériaux pour augmenter l’efficacité des cellules solaires tandem
Ces dernières années, le sélénium (Se) est apparu comme une alternative intéressante au silicium dans la technologie photovoltaïque en raison de sa bande interdite suffisamment élevée, de son haut rendement et de sa capacité à être traité à basse température. Le projet SeNTASC financé par l’UE entend développer une sous-cellule supérieure d’absorption photovoltaïque au sélénium (Se PV) empilée avec une sous-cellule inférieure de Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) à haut rendement afin d’obtenir des cellules solaires tandem stables à long terme et à haut rendement. Le projet utilisera pour ce faire de nouvelles approches en matière de modulation de la bande interdite de la couche tampon et de modification avancée de la couche d’oxyde métallique sélective des trous afin d’obtenir un Se PV bifacial inversé. Cette approche conduira à une augmentation d’environ 10 % du rendement et fera du Se un excellent candidat pour une sous-cellule supérieure en tandem avec des cellules solaires CIGS de haute qualité, permettant d’atteindre un rendement théorique maximal d’environ 40 %.
Objectif
Clean energy is crucial for a carbon neutral European continent, and wind, hydropower, geothermal, biomass, and solar energy conversion will generate hundreds of billions economic activity in the coming years. Among these, photovoltaics (PV) plays a crucial part in electricity generation directly transformed from sunlight. Recently, the efficiency of the dominant PV technology, Si, has reached over 26%, which is near the 29.4% theoretical efficiency limit for single-junction solar cells. In order to overcome this limit, the tandem concept that minimizes thermalization losses of photo-excited carriers has been successfully proven with multi-junction cells, where different band gaps are stacked in series. Over the past decades, the main challenge has been the lack of an efficient, long-term stable, low cost, and process compatible top sub-cell. Recently, selenium (Se) became an attractive option because of its suitable high bandgap , feasible process at low temperature, and reported efficiency.
This proposal (SeNTASC) aims at developing selenium absorber photovoltaic (Se PV) top subcell stacking with high-efficiency Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) bottom subcell toward long-term stable and high-efficiency tandem solar cells by implementing novel approaches in buffer layer bandgap modulation, advanced hole-selective metal oxide layer modification, and finally achieving an inverted bifacial Se PV. The above-mentioned strategies will lead to ~10 % efficiency with open circuit voltage over 1 Volt with bandgap around 1.95 eV in an inverted superstrate configuration. Reaching these objectives, Se will be established as an excellent candidate for a top subcell in a tandem with high-quality CIGS solar cells. In this configuration, a maximum theoretical efficiency near 40% is expected.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-WF-2018-2020
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H2020-WF-03-2020
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
4715-330 Braga
Portugal