Descripción del proyecto
Desarrollar una película delgada fotovoltaica de banda prohibida ancha adecuada para las células solares en tándem
Los paneles solares comerciales actuales están fabricados con materiales de silicio de banda prohibida inferior o seleniuro de galio, indio y cobre (CIGS, por sus siglas en inglés) como absorbentes de luz. La unión tecnológica de estas células solares comerciales con otra célula solar fabricada a partir de un absorbente de luz de banda prohibida ancha, que utiliza la fracción de longitud de onda corta de la luz solar de forma más eficiente, aumenta aún más la eficiencia de la célula solar. Así, este dispositivo se denomina «pila de células solares en tándem». En la actualidad, todavía no se han conseguido materiales sostenibles de alta eficiencia para las células solares de banda prohibida ancha. El equipo del proyecto FaWB ChaLT, financiado con fondos europeos, desarrolla una célula solar de película delgada con una banda prohibida ancha. Los investigadores sustituirán la plata por una fracción de cobre en el material CIGS rico en galio y basado en selenio para obtener absorbentes de aleaciones de CIGS (ACIGS) de baja temperatura, procesables y de banda prohibida ancha (entre 1,65 y 1,7 eV). Los investigadores también estudiarán la mitigación de los defectos en las ACIGS y realizarán simulaciones de deriva-difusión. Asimismo, un socio industrial ampliará los prototipos de laboratorio.
Objetivo
Adapting photovoltaics as a reliable renewable energy source, advanced technological solutions must be brought at the cell level. The power conversion efficiency targets must be higher than the currently available commercial single-junction solar cells of silicon (Si) or low-bandgap copper indium gallium selenide (CIGSe). The efficiency of photovoltaics can be increased by joining two cells in a single stack (top/bottom) called a tandem solar cell. Such a configuration needs a wide bandgap solar cell to be joined atop the commercial low bandgap Si or CIGSe photovoltaics. This project aims to develop such a wide-bandgap thin-film solar cell. By careful compositional engineering, silver (Ag) will be substituted for a fraction of copper (Cu) in sulfur-rich CIGS to yield wide bandgap (1.65-1.7 eV) ACIGS absorbers. Ag substitution is expected to reduce the melting point of the resulting absorber (ACIGS), thus allowing its deposition at relatively low temperatures. This provision eliminates the bottom cell damage while adapting ACIGS as a top cell in a tandem configuration. The project also investigates defects in ACIGS and their mitigation by implementing adequate passivation strategies. The solar cell device architecture will be tailored to yield high open-circuit voltages reducing the non-radiative losses across the absorber/buffer layer interface. Drift-diffusion simulations will be carried out connecting the materials properties, defects, and recombination mechanisms with the observed experimental results. The small-scale ACIGS devices fabricated in the laboratory will be scaled up at the industry partner fabricating mini-modules. The expected project results have the potential to be a major milestone in the development of tandem PV and to be readily exploited in industry.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
14109 Berlin
Alemania