स्रोत: vonardenne.biz
मूल रूप से फोटोवोल्टिक इंटरनेशनल में प्रकाशित, संस्करण ४४, मई २०२० published
एलेक्ज़ेंड्रोस क्रूज़1, दार्जा एरफर्टो1, रेने कोहलरी2, मार्टिन डिमरे2, एरिक श्नाइडरलोचनेर2[जीजी] amp; बर्नड स्टैनोव्स्की1
सार
सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन (एसएचजे) सौर सेल प्रौद्योगिकी 24% से अधिक उच्च रूपांतरण दक्षता के साथ सौर कोशिकाओं के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक आकर्षक तकनीक है। एसएचजे सौर कोशिकाओं का एक प्रमुख तत्व, आज [जीजी] #39; के व्यापक निष्क्रिय उत्सर्जक और पीछे संपर्क (पीईआरसी) सेल प्रौद्योगिकी के विपरीत, पारदर्शी प्रवाहकीय ऑक्साइड (टीसीओ) का उपयोग है, जो प्रदर्शन और लागत में चुनौतियों का सामना करता है लेकिन यह भी अवसर प्रस्तुत करता है। यह पत्र इन पहलुओं पर चर्चा करता है और प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) स्पटरिंग द्वारा जमा किए गए नए टीसीओ का उपयोग करके कम लागत पर सेल दक्षता में सुधार की क्षमता दिखाता है। रियर जंक्शन एसएचजे कोशिकाओं के मामले में, ऐसे टीसीओ में इंडियम के उपयोग को कम करना या टालना भी संभव है, जिसमें एल्युमिनियम-डोप्ड जिंक ऑक्साइड (एज़ो) इंडियम-ऑक्साइड-आधारित टीसीओ के लिए एक संभावित विकल्प है। बड़े पैमाने पर बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उच्च प्रदर्शन टीसीओ की उपलब्धता, जो एसएचजे कोशिकाओं के बाजार में प्रवेश को प्रोत्साहित करेगी, संक्षेप में है।
TCO बड़े पैमाने पर उत्पादन उपकरण का उदाहरण: VON ARDENNE's XEA|nova L
परिचय
पैसिवेटेड एमिटर और रियर कॉन्टैक्ट (पीईआरसी) तकनीक पर आधारित सिलिकॉन सौर सेल बड़े पैमाने पर उत्पादन में बहु-गीगावाट स्तर तक पहुंच गए हैं, 22% की रूपांतरण क्षमता (सीई) के साथ और अब 23% के करीब पहुंच गए हैं। उच्चतर सीई के लिए, निष्क्रिय संपर्कों को अगली पीढ़ी की सेल प्रौद्योगिकी माना जाता है। यहां, सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन (एसएचजे) तकनीक एक आशाजनक उम्मीदवार है और शुरुआती गेट से बाहर निकल रही है, 23-24% सीई के साथ पहले से ही पूर्ण आकार के वेफर्स पर प्रदर्शित किया जा चुका है, न केवल पायलट लाइनों में बल्कि बड़े पैमाने पर उत्पादन में भी [ 1]. जबकि यह पैनासोनिक (पूर्व में सान्यो) था जिसने इस तकनीक का बीड़ा उठाया था, इस बीच दुनिया भर में विभिन्न खिलाड़ी अपनी खुद की उत्पादन लाइनें बना रहे हैं, जैसे कि यूरोप में ईएनईएल ग्रीन एनर्जी और हेवेल सोलर, और आरईसी, जिनर्जी, जीएस-सोलर और कई अन्य। एशिया में। एसएचजे प्रौद्योगिकी के प्रमुख लाभों पर बलिफ एट अल द्वारा हाल के एक लेख में चर्चा की गई थी। [२]। उच्च CE के अलावा, SHJ का एक प्रमुख लाभ दुबला उत्पादन अनुक्रम है, जिसमें दोनों पक्षों को सममित रूप से संसाधित करने के लिए केवल चार मुख्य चरणों की आवश्यकता होती है:
1. वेफर्स की वेट-क्लीनिंग और टेक्सचरिंग।
2. ए-सी: प्लाज्मा-वर्धित रासायनिक वाष्प जमाव (पीईसीवीडी) द्वारा एच बयान।
3. भौतिक वाष्प जमाव (PVD, आमतौर पर स्पटरिंग) द्वारा पारदर्शी प्रवाहकीय ऑक्साइड (TCO) परतों का जमाव।
4. सिल्वर ग्रिड की स्क्रीन प्रिंटिंग।
कम तापमान ([जीजी] लेफ्टिनेंट; २०० डिग्री सेल्सियस) प्रक्रियाओं और सममित उपकरण स्टैक के कारण, तनाव-प्रेरित वेफर झुकने और टूटने से बचा जा सकता है, जिसका अर्थ है कि पतले वेफर्स का उपयोग किया जा सकता है, इस प्रकार सामग्री लागत और ऊर्जा की बचत होती है। एसएचजे स्टैक स्वाभाविक रूप से एक द्विभाजित कोशिका डिजाइन में होता है; इसके अलावा, एसएचजे कोशिकाओं में क्षेत्र में सबसे कम तापमान गुणांक होता है, आमतौर पर -0.28%/डिग्री सेल्सियस। द्विभाजितता और कम तापमान गुणांक के संयोजन से पीवी प्रणाली की ऊर्जा उपज बढ़ जाती है।
दूसरी ओर, एसएचजे प्रौद्योगिकी के तेज वृद्धि को सीमित करने वाले कुछ कारक अपेक्षाकृत उच्च उपकरण लागत हैं, ज्यादातर पीईसीवीडी (लेकिन पीवीडी के लिए भी), और मॉड्यूल निर्माण के लिए अनुकूलित सेल संपर्क (कोई मानक उच्च तापमान नहीं) सोल्डरिंग)। मानक सी कोशिकाओं की तुलना में अधिक एजी पेस्ट की आवश्यकता होती है, क्योंकि कम तापमान के इलाज के कारण, कम चालकता वाली उंगलियों की उपज होती है; हालांकि, यह इंटरकनेक्शन दृष्टिकोण पर निर्भर करता है, विशेष रूप से बसबार का उपयोग किया जाता है या नहीं। अंत में, और इस पत्र में और अधिक विस्तार से चर्चा की गई है, दोनों तरफ टीसीओ परतों को स्पटर करने के लिए लक्ष्य आवश्यक हैं, जो आमतौर पर नियोजित सामग्री के लिए महंगे हैं।
ईण्डीयुम ऑक्साइड (In .)2O3) टिन (एसएन) के साथ डोप किया गया, जिसे आईटीओ कहा जाता है, वर्तमान में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला टीसीओ [३-५] है। यह पारदर्शी प्रवाहकीय ऑक्साइड फ्लैट-पैनल डिस्प्ले (एफपीडी) के बड़े पैमाने पर उत्पादन से अच्छी तरह से जाना जाता है और उपयुक्त ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक गुणों को प्रदर्शित करता है, जैसे पतली परतों की कम प्रतिरोधकता और दृश्य सीमा में पर्याप्त पारदर्शिता। एफपीडी उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण विचार, आईटीओ को फोटोलिथोग्राफी द्वारा संसाधित किया जा सकता है, क्योंकि यह खोदने योग्य (जमा की गई अवस्था में) है और 150-200 डिग्री सेल्सियस पर थर्मल एनीलिंग पर ठोस-चरण क्रिस्टलीकरण के बाद दीर्घकालिक स्थिर है। आम तौर पर, आईटीओ को बड़े क्षेत्रों पर प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) मैग्नेट्रोन स्पटरिंग द्वारा जमा किया जाता है। भले ही डीसी स्पटरिंग शुरू में सिलिकॉन सतह निष्क्रियता के कुछ नुकसान का कारण बनता है, यह लगभग 200 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पूरी तरह से नष्ट हो जाता है, जो या तो स्पटरिंग के दौरान या बाद में स्क्रीन प्रिंटिंग के बाद एजी पेस्ट के इलाज के दौरान पहुंच जाता है।
एफपीडी के विपरीत, एसएचजे कोशिकाओं के सामने की तरफ लागू होने पर टीसीओ को अतिरिक्त आवश्यकताओं को पूरा करना पड़ता है, अर्थात् व्यापक तरंग दैर्ध्य रेंज 300-1,100 एनएम में एक उत्कृष्ट पारदर्शिता। अंजीर। 1 विभिन्न TCO परतों के अवशोषण स्पेक्ट्रा को दर्शाता है, जो लघु और लंबी-तरंग दैर्ध्य शासनों में परजीवी अवशोषण में अंतर को प्रदर्शित करता है। इस कम अवशोषण के अलावा, दोनों तरफ टीसीओ परतों के लिए एन- और पी-डॉप्ड सिलिकॉन परतों के साथ-साथ धातु ग्रिड के साथ कम संपर्क प्रतिरोध अनिवार्य हैं। अंतिम, लेकिन कम से कम, सौर कोशिकाओं की लागत की बाधाएं अत्यंत कठोर हैं, और, टेरावाट पैमाने पर पीवी की कल्पना करने के लिए, महत्वपूर्ण या दुर्लभ सामग्री, जैसे कि इंडियम ( में)। हालांकि, बाद के पहलू को संबोधित करना अभी भी मुश्किल है, क्योंकि अधिकांश डिवाइस-गुणवत्ता वाले टीसीओ में इंडियम होता है। एक विकल्प ऐसे टीसीओ की मोटाई को कम करना है, जिसके लिए आदर्श ऑप्टिकल (एंटी-रिफ्लेक्टिव) प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए दूसरी परत जमा करने की आवश्यकता होती है। यह, बदले में, प्रक्रिया चरणों की संख्या को बढ़ाता है और इसलिए, प्रक्रिया की जटिलता और लागत।
यह पत्र एसएचजे सौर कोशिकाओं में शामिल करने के लिए टीसीओ के अनुकूलन को संबोधित करता है। एसएचजे सेल में आवेदन के लिए उपयुक्तता के संबंध में विभिन्न टीसीओ के मूल्यांकन और बेंचमार्किंग के लिए एक मीट्रिक प्रस्तुत किया जाता है। सामने टीसीओ में ऑप्टिकल नुकसान को कम करने के लिए, उच्च पारदर्शिता वाली सामग्री का उपयोग अनिवार्य है। एक उच्च चार्ज-वाहक गतिशीलता, आमतौर पर [जीजी] जीटी; 100 सेमी2/Vs, वाहक घनत्व (निरंतर प्रतिरोधकता पर) में कमी की अनुमति देता है, जिससे मुक्त-वाहक अवशोषण (FCA) के कारण ऑप्टिकल नुकसान को कम करता है।
विभिन्न डोपिंग के साथ इंडियम ऑक्साइड पर आधारित विभिन्न 'उच्च-गतिशीलता' TCO सामग्री की जांच अतीत में की गई है [६-१३]। ये सभी कांच पर TCO परतों के रूप में उत्कृष्ट गुण प्रदर्शित करते हैं और उनमें से अधिकांश उच्च CE भी हैं। हालाँकि, लक्ष्य निर्माण कठिन है और इनमें से कई सामग्रियों की लागत अधिक है।
रोटेटेबल लक्ष्यों से बड़े पैमाने पर उत्पादन में संसाधित किए जा सकने वाले नए टीसीओ अब उपलब्ध हैं, जो उच्च गतिशीलता प्रदान करते हैं और उच्च सीई के साथ एसएचजे कोशिकाओं का उत्पादन करते हैं। जिन परिस्थितियों में AZO एक इंडियम-मुक्त और कम लागत वाले विकल्प के रूप में उच्च दक्षता वाले SHJ सेल में लागू किया जा सकता है, उन पर बाद में चर्चा की जाएगी। इन-आधारित और जेडएनओ-आधारित लक्ष्यों की लागत तुलना भी प्रस्तुत की जाएगी।
चित्रा 1. मोटाई के विभिन्न प्रकार के टीसीओ परत के लिए ऑप्टिकल अवशोषण स्पेक्ट्रा
एसएचजे सौर कोशिकाओं के लिए टीसीओ
अतीत में, एसएचजे सौर कोशिकाओं में उपयोग के लिए कई टीसीओ सामग्रियों की जांच की गई है। इस कार्यान्वयन के लिए महत्वपूर्ण आवश्यकताएं हैं उच्च चालकता और उच्च पारदर्शिता, 200 डिग्री सेल्सियस से नीचे प्रसंस्करण तापमान (पतली-फिल्म सिलिकॉन निष्क्रियता परतों की संवेदनशीलता के कारण), साथ ही साथ पड़ोसी परतों के साथ अच्छा संपर्क गठन [14]।
कुछ प्रासंगिक TCOs में, पॉलीक्रिस्टलाइन Sn-doped In2O3(आईटीओ) 200 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर उगाया जाता है, जो इलेक्ट्रॉन गतिशीलता (μe) लगभग 40 सेमी . तक पहुंचता है2/Vs [3–5], ने SHJ सौर कोशिकाओं में व्यापक अनुप्रयोग पाया है। अन्य धातुओं जैसे टाइटेनियम (Ti) [15,16], ज़िरकोनियम (Zr) [6,12,13], मोलिब्डेनम (Mo) [15,17-19] और टंगस्टन (W) [ १०,११], उपज μe ८० सेमी . से अधिक मान2/Vs 1×1020 से लेकर 3×1020 cm . तक के चार्जकैरियर डेंसिटी (ne) पर-3.
इन परतों को मैग्नेट्रोन स्पटरिंग, स्पंदित लेजर डिपोजिशन (पीएलडी), और डीसी आर्क डिस्चार्ज या रिएक्टिव प्लाज्मा डिपोजिशन (आरपीडी) के साथ आयन चढ़ाना के माध्यम से जमा किया जा सकता है। इनमें से, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए स्पटरिंग सबसे स्थापित तरीका है। μe> १०० सेमी . की और भी अधिक गतिशीलता2/Vs ठोस-चरण क्रिस्टलीकृत (SPC) हाइड्रोजन (H)-डॉप्ड In . के लिए प्राप्त किया जा सकता है2O3(आईओएच) [6–9] और सेरियम (सीई) आईसीईओ: एच [7] 1×1020 [जीजी] एलटी के साथ फिल्में; ने [जीजी] लेफ्टिनेंट; 3×1020 सेमी-3. इन फिल्मों को एक अनाकार मैट्रिक्स में कम तापमान पर जमा किया जाता है और बाद में 150 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर एनील किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े अनाज के गठन के कारण उच्च μe मान होते हैं।
ऊपर पेश किए गए टीसीओ अपने उत्कृष्ट ऑप्टो-इलेक्ट्रिकल प्रदर्शन के कारण आकर्षक हैं, लेकिन आज तक मुख्य रूप से आईटीओ और आईडब्ल्यूओ: एच ने औद्योगिक उत्पादन में अपना रास्ता खोज लिया है। हालांकि, ईण्डीयुम की कमी वैकल्पिक टीसीओ के कार्यान्वयन के लिए एक प्रेरणा है। AZO अधिक प्रचुर मात्रा में मिश्रित सामग्री होने का लाभ प्रदान करता है। कई सौ नैनोमीटर की मोटाई के साथ AZO परतें, ऊंचे तापमान> २५० ° C पर थूकती हैं, अच्छे ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक गुण [२०] और स्थिरता [२१] भी देती हैं।
एसएचजे कोशिकाओं के लिए आवश्यक के रूप में 200 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर जमा 100 एनएम से कम मोटाई की पतली परतें, इसके विपरीत एक खराब क्रिस्टल संरचना प्रदर्शित करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप 20 सेमी 2 / वी के आसपास कम गतिशीलता मूल्य और खराब दीर्घकालिक स्थिरता [22] होती है। एसएचजे सौर कोशिकाओं के लिए बेहतर स्थिरता, हालांकि, एक अनाकार सिलिकॉन ऑक्साइड (ए-सीओओ) लगाने से दिखाया गया है।2) कैपिंग [23]।
जैसा कि μ . द्वारा दर्शाया गया हैeप्राप्त मूल्य, और प्रसंस्करण स्थितियों के आधार पर, विभिन्न टीसीओ इलेक्ट्रॉन गतिशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं। टीसीओ शीट प्रतिरोध (आर .)▫) श्रेणियों को तालिका 1 में दिखाए गए अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। यहां, एक वाहक एकाग्रता रेंज 1.5×1020< ने="" [जीजी]="" लेफ्टिनेंट;="" 2.0×1020="">-3माना जाता है: यह कम एफसीए, अच्छी विद्युत चालकता और पड़ोसी परतों के साथ अच्छा संपर्क गठन, और विरोधी-चिंतनशील गुणों के लिए 75 एनएम टीसीओ मोटाई प्राप्त करने के लिए एक अच्छा समझौता दर्शाता है।
एसएचजे सेल प्रसंस्करण में समरूपता और बहुत उच्च वाहक जीवनकाल के साथ (एन-टाइप) वेफर्स का उपयोग किसी को स्वतंत्र रूप से यह चुनने की अनुमति देता है कि कौन सा संपर्क (एन या पी) सामने है। पी संपर्क (जंक्शन) की स्थिति उच्च पारदर्शिता और कम श्रृंखला प्रतिरोध आर दोनों प्राप्त करने के लिए सामने टीसीओ के अनुकूलन पर प्रभाव डालती है।sसेल का [२४-२७]। इसे प्रदर्शित करने के लिए, अंजीर। 2 में सभी रुपये के योगदान के साथ एक रियर-जंक्शन कॉन्फ़िगरेशन में बिफेशियल और मोनोफेशियल एसएचजे सौर कोशिकाओं के योजनाबद्ध क्रॉस सेक्शन को दिखाया गया है। रुपये के घटकों और एसएचजे सौर कोशिकाओं में उनके योगदान का विस्तृत विश्लेषण बासेट एट अल में पाया जा सकता है। [२५] और वांग एट अल। [२८]। c-Si वेफर में इलेक्ट्रॉनों की उच्च चालकता, यानी घनत्व और गतिशीलता, n/TCO संपर्क के बहुत कम संपर्क प्रतिरोध के साथ, n संपर्क के मोर्चे पर होने की पसंद ('रियर जंक्शन') के पक्ष में है। पार्श्व वर्तमान परिवहन के रूप में वेफर द्वारा महत्वपूर्ण रूप से समर्थित है। यह टीसीओ (शीट प्रतिरोध) की चालकता आवश्यकता को कम करता है, इस प्रकार उच्चतम पारदर्शिता के लिए अनुकूलन की अनुमति देता है।
सेल डिजाइन में उपर्युक्त स्वतंत्रता के प्रभाव को स्पष्ट करने के लिए, अंजीर। 3 सौर कोशिकाओं से निकाले गए प्रयोगात्मक मूल्यों के साथ-साथ सामने-टीसीओ शीट प्रतिरोध के एक समारोह के रूप में आईटीओ प्रक्रिया भिन्नता के साथ नकली रुपये घटता प्रस्तुत करता है। प्रयोगात्मक मूल्य मॉडल के रुझानों को मान्य करते हैं [27]। जैसा कि स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है, रियर-जंक्शन डिजाइन सी वेफर में इलेक्ट्रॉन चालन में पार्श्व समर्थन से लाभ उठाकर उच्च प्रतिरोधी टीसीओ के लिए एक लाभ प्रदान करता है। दूसरी ओर, फ्रंट-जंक्शन डिजाइन कम प्रतिरोधकता वाले टीसीओ परतों के लिए अधिक अनुकूल है; यह डिज़ाइन कम ट्रांसवर्सल रुपये योगदान का लाभ उठाता है, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों, छिद्रों की तुलना में अधिक गतिशीलता वाले, वेफर के पीछे की यात्रा करते हैं (फोटोजेनरेशन मुख्य रूप से सामने की तरफ होने के साथ)। उपलब्ध टीसीओ शीट प्रतिरोध के आधार पर पार्श्व और ट्रांसवर्सल रुपये योगदान के बीच व्यापार-बंद यह निर्धारित करेगा कि कौन सा सौर सेल डिज़ाइन सबसे उपयुक्त है।
आर▫साहित्य में रिपोर्ट किए गए विभिन्न टीसीओ के लिए श्रेणियां और जैसा कि तालिका 1 में परिभाषित किया गया है, चित्र 3 में संबंधित रंग छायांकन के साथ दिखाया गया है। कम R . के साथ TCO▫(लाल) फ्रंट-जंक्शन डिवाइस में लागू होने पर अधिक फायदेमंद होते हैं, जबकि मध्य-श्रेणी R T के साथ TCOs▫(नीला) एक संक्रमणकालीन क्षेत्र में हैं जहां Rsफ्रंट-जंक्शन और रियर-जंक्शन उपकरणों के बीच का अंतर काफी छोटा है। इसके विपरीत, उच्च R . वाले TCOs▫(ग्रे) एक रियर-जंक्शन डिजाइन में लागू होने पर स्पष्ट रूप से लाभप्रद हैं; यह AZO के लिए अनुकूल है, उदाहरण के लिए, यह अत्यधिक पारदर्शी होने के साथ-साथ बहुत प्रवाहकीय नहीं है, फिर भी समान SHJ सेल दक्षता> 23% ITO संदर्भ सेल [23] का उत्पादन करता है। हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम बर्लिन में, आईटीओ- और एज़ो-आधारित फ्रंट टीसीओ दोनों के साथ एसएचजे सौर कोशिकाओं ने २३.५% [२९] से अधिक प्रमाणित सीई हासिल की है।
कुछ शोध समूहों [२७,३०] और पायलट उत्पादन [३१] द्वारा प्रदर्शित वेफर लेटरल ट्रांसपोर्ट सपोर्ट का लाभ उठाने वाला एक अन्य दृष्टिकोण, पतले टीसीओ को लागू करना है, जो परजीवी अवशोषण को कम करता है, इस प्रकार सौर सेल सीई को बनाए रखता है या सुधारता है। हालाँकि, एक पतली TCO परत के कार्यान्वयन के लिए शीर्ष पर दूसरी परत की आवश्यकता होती है - उदाहरण के लिए, SiO2या एसआई3N4- एंटीरिफ्लेक्शन (एआर) इष्टतम [32-34] बनाए रखने के लिए।
सेल स्टैक में लागू होने पर विभिन्न टीसीओ के ऑप्टिकल प्रदर्शन को सटीक रूप से मापने के लिए, यानी शॉर्ट-सर्किट वर्तमान घनत्व (जे) में विशिष्ट नुकसान निर्धारित करेंअनुसूचित जाति), रे-ट्रेसिंग सॉफ्टवेयर टूल (GenPro4 [35]) के साथ सिमुलेशन किए गए। रुपये में वृद्धि और जेएससी में कमी दोनों के कारण सेल में टीसीओ से संबंधित बिजली हानि को ध्यान में रखते हुए, विभिन्न टीसीओ सामग्रियों को बेंचमार्क किया गया था, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 4. इस उद्देश्य के लिए, सीई=23.3 के साथ एक संदर्भ सौर सेल J was में TCO से संबंधित हानियों के बिना % पर विचार किया गयाअनुसूचित जातिऔर आरs(एफएफ)। IOH, ITO और AZO का अध्ययन निम्न-R . के उदाहरण के रूप में किया गया था▫, मध्य-आर▫और उच्च-आर▫क्रमशः शासन।
दोनों मानक 75 एनएम-मोटी ('मोटी') और वैकल्पिक रूप से अनुकूलित पतले ('पतले') टीसीओ के कार्यान्वयन का अध्ययन किया गया। एक उचित तुलना के लिए (यानी हर मामले में एआर इष्टतम में रहने के लिए), सभी कोशिकाओं ('मोटी' और 'पतली' टीसीओ के साथ) को ए-एसआईओ के साथ समाप्त किया गया था2कैपिंग परत। टीसीओ/एजी और टीसीओ/सी इंटरफेस पर संपर्क प्रतिरोधकता को तीनों टीसीओ के लिए (कम और) बराबर माना गया, जो निश्चित रूप से एक सरलीकरण है। इस पर बाद में चर्चा की जाएगी और इसे हाशके एट अल में प्रस्तुत किया गया है। [३६]। अनुकूलित परत मोटाई और सिमुलेशन परिणामों के अधिक विवरण क्रूज़ एट अल में पाए जा सकते हैं। [२७].
चित्र 4 में रेखांकन Jsc में कमी और R में वृद्धि के कारण TCO से संबंधित बिजली हानि को दर्शाता हैs, रियर-जंक्शन (छवि 4 (ए)) और फ्रंट-जंक्शन (छवि 4 (बी)) उपकरणों के लिए। स्पष्ट रूप से, IOH दोनों ही मामलों में अपने उत्कृष्ट ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक गुणों के कारण अन्य दो TCO से बेहतर प्रदर्शन करता है। अंजीर। 4 (ए) में, मोटे आईटीओ और एज़ो को दिखाते हुए, सामग्री उनके सीई नुकसान की भरपाई करती है, क्योंकि कम चालकता एज़ो आईटीओ की तुलना में कम परजीवी अवशोषण दिखाती है। जब इसकी तुलना टीसीओ के पतले संस्करणों से की जाती है, तो यह देखा जा सकता है कि कम टीसीओ परजीवी अवशोषण के परिणामस्वरूप सीई हानि थोड़ी कम हो जाती है। आईटीओ स्पष्ट रूप से इस पतलेपन से अधिक लाभान्वित होता है, क्योंकि इसके तुलनात्मक रूप से उच्च परजीवी अवशोषण के कारण, अंततः एज़ो की तुलना में थोड़ा बेहतर सीई होता है। इससे पता चलता है कि बेहतर ऑप्टिक्स वाले पतले टीसीओ को रियर-जंक्शन कॉन्फ़िगरेशन में लागू किया जा सकता है और सीई के संदर्भ में फायदेमंद होगा।
इसके विपरीत, अंजीर 4 (बी) में फ्रंट-जंक्शन डिजाइन को देखते हुए, यह देखा जा सकता है कि उच्च चालकता आईओएच वेफर द्वारा निचले पार्श्व परिवहन योगदान से ग्रस्त नहीं होगा। हालांकि, निम्न-चालकता ITO और AZO प्रतिरोधक हानियों को बढ़ाते हैं। आईटीओ की मोटाई कम करने से सीई लाभ नहीं होता है, जबकि एज़ो के मामले में यह स्पष्ट रूप से नुकसानदेह है। यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि एक उच्च चालकता टीसीओ, उदाहरण में आईओएच, सीई हानियों में बड़े अंतर के बिना पीछे और सामने-जंक्शन सौर सेल विन्यास दोनों पर लागू किया जा सकता है। कम-चालकता वाले टीसीओ - जैसे आईटीओ और एज़ो - फ्रंट-जंक्शन कॉन्फ़िगरेशन में मौजूद उच्च पार्श्व रुपये से पीड़ित होंगे। टीसीओ को पीछे-जंक्शन सौर कोशिकाओं पर पतला करना फायदेमंद होता है यदि टीसीओ एक निश्चित अवशोषण सीमा से अधिक हो, यहां तक कि कम चालकता वाले टीसीओ के लिए भी, उदाहरण में एज़ो। फ्रंट-जंक्शन डिज़ाइन में, थिनिंग केवल छोटे लाभ लाएगा, या कम-चालकता वाले TCO जैसे AZO के लिए भी नुकसानदेह हो सकता है।
औद्योगिक उच्च गतिशीलता TCOs का प्रदर्शन
ट्यूब लक्ष्यों से डीसी स्पटरिंग द्वारा उच्च गति वाले टीसीओ का परीक्षण करने के लिए, जैसा कि बड़े पैमाने पर बड़े पैमाने पर बड़े पैमाने पर उत्पादन में किया गया था, बिफेशियल रीयर-जंक्शन एसएचजे सौर कोशिकाओं में फ्रंट टीसीओ के लिए विभिन्न सामग्रियों का उपयोग किया गया था। दो प्रकार की उच्च गतिशीलता TCO का परीक्षण किया गया, अर्थात् टाइटेनियम-डोपेड इंडियम ऑक्साइड (ITiO) और एक अज्ञात डोपिंग प्रकार ('Y') के साथ इंडियम ऑक्साइड। इसके अतिरिक्त, विभिन्न डोपिंग सांद्रता वाले आईटीओ का परीक्षण किया गया, अर्थात् लक्ष्य में ९७% इंडियम ऑक्साइड और ३% टिन ऑक्साइड ('97/3') और आईटीओ 99/1 शामिल थे। संदर्भ सामग्री के रूप में, आईटीओ 97/3 को सभी कोशिकाओं के पीछे की तरफ लागू किया गया था। आगे और पीछे दोनों तरफ आईटीओ 95/5 के साथ कोशिकाओं का एक समूह भी शामिल किया गया था।
कांच पर अनुरूप परीक्षण परतों ने परिवेशी परिस्थितियों में 200 डिग्री सेल्सियस पर 30 मिनट के लिए जमाव और एनीलिंग के बाद 36-136 की सीमा में टीसीओ शीट प्रतिरोधों का खुलासा किया, जो स्क्रीन प्रिंटिंग के बाद किए गए इलाज के बराबर है। यह रियर-जंक्शन एसएचजे सौर कोशिकाओं में सामने के संपर्क के रूप में कार्यान्वयन के लिए एक उपयुक्त रेंज है, जैसा कि पहले चर्चा की गई थी (चित्र 3 देखें)। हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि कांच पर जमा TCO परतें उन गुणों (वाहक गतिशीलता) को प्रदर्शित कर सकती हैं, जब परतों को सिलिकॉन पर जमा किया जाता है, जैसा कि सौर कोशिकाओं के लिए आवश्यक होता है। इसे दो प्रभावों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है [२९]: (१) विभिन्न क्रिस्टल न्यूक्लिएशन और, इसलिए, अनाज संरचना; (२) विभिन्न हाइड्रोजन सामग्री जो सिलिकॉन परत से TCO में फैलती है।
आईटीआईओ और वाई परतें 90cm2/Vs तक की उच्च गतिशीलता प्रदर्शित करती हैं, लेकिन विभिन्न चार्ज-वाहक घनत्व के साथ, अर्थात् 2×1020से। मी-3और ~0.8×1020से। मी-3क्रमशः। आईटीओ९७/३ और आईटीओ९९/१ फिल्मों के लिए, कम गतिशीलता मान, लगभग ६० और ७० सेमी22.7×1020 सेमी . के चार्ज-वाहक घनत्व पर / बनाम-3और 1.8×1020से। मी-3क्रमशः मापा गया। बहुत कम चार्ज-वाहक घनत्व के परिणामस्वरूप, Y फिल्मों ने निकट-अवरक्त क्षेत्र में सबसे कम परजीवी अवशोषण दिखाया (चित्र 1 देखें), जो इस सामग्री को उच्चतम Jsc प्राप्त करने के लिए सबसे अधिक आशाजनक बनाता है और संभवतः, सौर कोशिकाओं में उच्चतम सीई।
I–Vप्रत्येक परीक्षण समूह के मापदंडों को अंजीर में दिखाया गया है। 5. सभी कोशिकाएं तुलनीय ओपन-सर्किट वोल्टेज (V .) प्रदर्शित करती हैंओसी), 737–738 mV की संकीर्ण सीमा में माध्यिका के साथ। यह पुष्टि करता है कि अलग-अलग स्पटर क्षति के कारण निष्क्रियता खराब नहीं हुई। जैसा कि अपेक्षित था, उच्च गतिशीलता वाले टीसीओ वाले सौर कोशिकाओं ने उच्चतम जे . प्राप्त कियाअनुसूचित जातिमान, 39.0 mA/cm . के माध्यकों के साथ2और 39.2 एमए/सेमी2क्रमशः आईटीआईओ और वाई के लिए। यह 0.5 mA/cm . तक है2ITO97/3 के संदर्भ में प्राप्त की तुलना में अधिक है।
उच्च के बावजूदJअनुसूचित जातिऔर अच्छाVओसीमान, हालांकि, Y-सामने संपर्क वाली कोशिकाओं ने उच्चतम क्षमता का उत्पादन नहीं किया। 22.9% का उच्चतम औसत सीई वास्तव में आईटीओ 99/1 के लिए प्राप्त किया गया था, जबकि सीई का उच्चतम मूल्य 23.3% आईटीआईओ वाले सेल के लिए मापा गया था। वाई नमूनों के मामले में कम सीई का परिणाम केवल ७७% के निचले माध्य एफएफ से होता है, जो कि रुपये के मूल्य के कारण काफी अधिक है; वास्तव में, Y-सामने संपर्क वाले कक्ष 1.3–1.6 सेमी . के उच्चतम माध्य रु2. इसके विपरीत, माध्यिका रुपये का मूल्य 0.9 सेमी . है2ITO99/1 कोशिकाओं के लिए, जिसके परिणामस्वरूप काफी अधिक माध्यिका होती हैसीमांत बल79.5% का।
तालिका 1. विभिन्न टीसीओ के विद्युत गुणों की तुलना।
चित्रा 2. रियर-जंक्शन सिलिकॉन हेटेरोजंक्शन (एसएचजे) सौर कोशिकाओं के योजनाबद्ध पार-अनुभागीय दृश्य: (ए) द्विभाजित सेल डिजाइन; (बी) मोनोफेशियल सेल डिजाइन, श्रृंखला प्रतिरोध (रु) घटकों के साथ दिखाया गया है।
चित्रा 3. श्रृंखला प्रतिरोध बनाम फ्रंट-टीसीओ शीट प्रतिरोध सामने और पीछे-जंक्शन एसएचजे सौर कोशिकाओं के लिए। वक्र नकली परिणामों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि बॉक्स आईटीओ भिन्नता के साथ मापा कोशिकाओं के लिए परिणाम दर्शाते हैं।
कम संपर्क प्रतिरोध का महत्व
(कम वाहक घनत्व और) उच्च गतिशीलता टीसीओ वाली कोशिकाओं का उच्च श्रृंखला प्रतिरोध वास्तव में एक ऐसा पहलू है जिससे निपटने की आवश्यकता है। अधिक सटीक रूप से, R . के दो मुख्य घटकsयहां एन- और पी-डॉप्ड सिलिकॉन संपर्क परतों के साथ टीसीओ के संपर्क प्रतिरोध हैं, जिनकी साहित्य में विस्तार से जांच की गई है [३७-४०]। एन-डॉप्ड सी-सी-आधारित सौर कोशिकाओं के मामले में, एन-डॉप्ड सी परतों के साथ टीसीओ के संपर्क प्रतिरोध को कॉक्स और स्ट्रैक [41] या ट्रांसमिशन जैसी विभिन्न, अपेक्षाकृत सरल तकनीकों की विशेषता हो सकती है। -लाइन [42] तरीके। इसके विपरीत, पी-डॉप्ड सी परत (टीसीओ/पी) के साथ टीसीओ के संपर्क प्रतिरोध तक पहुंचना अधिक कठिन है, क्योंकि एक जंक्शन बनता है। जैसा कि बासेट एट अल द्वारा दिखाया गया है। [२१] और वांग एट अल। [२४], उदाहरण के लिए, R . का मान निकालने की एक सरल विधिsघटक R . के सभी सुलभ घटकों को प्राप्त करना हैs, और शेष मान को तब TCO/p संपर्क प्रतिरोध माना जाता है।
संपर्क प्रतिरोधकताcविस्तृत बैंड संरेखण और बैंड झुकने, साथ ही इंटरफ़ेस दोष राज्यों पर निर्भर करता है; इसलिए, कई पैरामीटर महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से डोप्ड सी परत की सक्रियता ऊर्जा और चार्ज-वाहक घनत्व, लेकिन दोनों सामग्रियों के बीच कार्य कार्य अंतर भी। प्रोसेल एट अल। [३८] ने दिखाया किcन्यूनतम है जब डोप की गई परतें कम सक्रियण ऊर्जा मान प्रदर्शित करती हैं, जैसे कि अनाकार परतों के बजाय नैनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन परतों से प्राप्त।
इसके अलावा, TCO का चार्ज-कैरियर घनत्व 1×10 . से काफी ऊपर होना चाहिए20से। मी-3; यह टीसीओ/पी संपर्क के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसके लिए संपर्क में छेद और इलेक्ट्रॉनों का कुशल पुनर्संयोजन आवश्यक है। TCO परतों के चयन और अनुकूलन के संबंध में, यह ne के लिए एक इष्टतम खोजने पर जोर देता है, जो पर्याप्त रूप से कम प्राप्त करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए।cमान, लेकिन, साथ ही, परजीवी अवशोषण (FCA) को सीमित करने के लिए जितना संभव हो उतना कम होना चाहिए।
हाल के एक प्रयोग में, उच्च वाहक घनत्व वाली Y परत का चयन किया गया था; अंजीर। 8 प्रक्रिया को ट्यून करके उपलब्ध गुणों को दिखाता है। दरअसल, अनुकूलित TCO के लिए, सेल FF बरामद हुआ, लेकिन J . में थोड़ी कमी की कीमत परअनुसूचित जातिअतिरिक्त एफसीए के कारण। कुल मिलाकर, सीई अभी भी एक समान स्तर तक बढ़ गया है जो कि चित्र 5 में सर्वश्रेष्ठ समूहों के लिए पाया गया है, जो परत और इंटरफ़ेस गुणों की सावधानीपूर्वक ट्यूनिंग के महत्व को प्रदर्शित करता है।
चित्रा 4. (ए) रियर-जंक्शन और (बी) फ्रंट-जंक्शन एसएचजे कोशिकाओं के लिए वर्तमान-घनत्व-संबंधित बिजली हानि (प्लॉस जे) और श्रृंखला-प्रतिरोध-संबंधित बिजली हानि (प्लॉस आर)। रूपांतरण दक्षता (CE) हानि मान धराशायी रेखाओं द्वारा इंगित किए जाते हैं; ये नुकसान 23.3% सीई के साथ एक संदर्भ सौर सेल के सापेक्ष हैं, जिसे बैंगनी हीरे द्वारा दर्शाया गया है (0,0)। भरे हुए प्रतीक 75nm-मोटी TCOs (मानक) का प्रतिनिधित्व करते हैं, लेकिन शीर्ष पर एक एंटी-रिफ्लेक्शन कोटिंग (ARC) के साथ, जबकि खुले प्रतीक ARC के साथ पतले (अनुकूलित) TCO परतों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
औद्योगिक पहलू: लक्ष्य लागत
क्रिस्टलीय सिलिकॉन पीवी उद्योग में उपयोग किए जाने वाले सामान्य प्रकार के टीसीओ लक्ष्य घूर्णन योग्य लक्ष्य होते हैं, जो धातु से बने बैकिंग ट्यूब पर बंधे टीसीओ सामग्री के बेलनाकार गोले होते हैं। ट्यूब जितनी लंबी होगी, ट्यूब लक्ष्य के लिए उतने ही अधिक गोले का उपयोग किया जाना चाहिए। टीसीओ के स्पटरिंग के लिए उद्योग इस प्रकार के लक्ष्य को प्राथमिकता देता है इसका कारण टीसीओ लक्ष्य सामग्री की टीसीओ लक्ष्य सामग्री की तुलना में बहुत अधिक उपयोग दर है। घूर्णन योग्य लक्ष्य के साथ प्राप्त लक्ष्य सामग्री की उपयोग दर आमतौर पर ≥८०% होती है; यह उस मामले में विशेष रुचि रखता है जहां टीसीओ सामग्री महंगी होती है, जैसे इंडियम-आधारित टीसीओ। क्रिस्टलीय सिलिकॉन पीवी उद्योग में टीसीओ के संबंध में, इंडियम-आधारित टीसीओ उनके उत्कृष्ट परत गुणों के कारण प्रमुख हैं (जैसा कि पहले भी दिखाया गया था)। फिर भी, कुछ बाजार खिलाड़ी भी इसी उद्देश्य के लिए जस्ता आधारित टीसीओ की पेशकश कर रहे हैं। वास्तव में, जस्ता आधारित टीसीओ का उपयोग करने के फायदे और नुकसान हैं। एक फायदा यह है कि जस्ता-आधारित ट्यूब लक्ष्य की लागत इंडियम-आधारित लक्ष्य के समान आयामों के समान है, जबकि जस्ता की कम चालकता सौर सेल डिजाइन में कुछ बाधाओं को प्रस्तुत करती है, जैसा कि पहले चर्चा की गई थी और अंजीर में कल्पना की गई थी। ३।
चित्र 6 विशिष्ट लक्ष्य लागत प्रति सेमी . दिखाता है3जस्ता आधारित टीसीओ और ईण्डीयुम आधारित टीसीओ के लिए ट्यूब लक्ष्य; ध्यान दें कि बैकिंग ट्यूब की लागत को लक्ष्य लागत से बाहर रखा गया है। डेटा बिंदु दुनिया भर के लक्षित आपूर्तिकर्ताओं से एकत्र किए गए थे। जस्ता आधारित टीसीओ के लिए कम संख्या में डेटा बिंदुओं को क्रिस्टलीय सिलिकॉन पीवी उद्योग द्वारा अब तक दिखाए गए उस सामग्री के लिए रुचि की कमी के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।
लक्ष्य लागत में कुछ बिखराव जस्ता समूह के भीतर और इंडियम समूह के भीतर या विभिन्न आपूर्तिकर्ताओं के कारण विभिन्न सामग्रियों के कारण मौजूद है। दोनों समूहों में उच्च लक्ष्य लागत को दर्शाने वाले डेटा बिंदुओं को कम सामान्य रचनाओं और/या महंगी निर्माण प्रक्रियाओं और/या उच्च मार्जिन द्वारा समझाया जा सकता है। दोनों समूहों में देखे गए कम लागत वाले डेटा बिंदु सौर सेल उत्पादकों के लिए प्रतिनिधि लागत मूल्य होना चाहिए, जिसमें कई सैकड़ों वार्षिक ट्यूब लक्ष्य मांग हैं।
दोनों समूहों में न्यूनतम मूल्य की तुलना से पता चलता है कि Zn-आधारित TCOs (लक्षित लागत ~$0.6/cm .)3) इन-आधारित टीसीओ की कीमत का लगभग एक चौथाई हो सकता है (लक्षित लागत ~$2.6/cm3) हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये डेटा बिंदु वर्तमान स्थिति का एक स्नैपशॉट हैं और जल्द ही अप्रचलित हो जाएंगे, विशेष रूप से ईण्डीयुम में फीडस्टॉक सामग्री के संबंध में शेयर बाजार की अस्थिरता के आधार पर।
चित्रा 5. विभिन्न फ्रंट टीसीओ और आईटीओ 97/3 के साथ पीछे की तरफ 4cm2-आकार के बाइफेशियल एसएचजे सौर कोशिकाओं के I-V पैरामीटर। आईटीओ 95/5, डीसी एचजेडबी में एक ट्यूब लक्ष्य से निकला, एक संदर्भ के रूप में शामिल किया गया था।
औद्योगिक पहलू: बड़े पैमाने पर उत्पादन
परिचालन व्यय (ओपेक्स) में सुधार के उद्देश्य से इंडियम-मुक्त टीसीओ को लागू करने की इच्छा के अलावा, उच्च मात्रा में विनिर्माण स्पटरिंग टूल होना सर्वोत्तम हित में है जो कम लागत पर उच्च गुणवत्ता वाले टीसीओ कोटिंग का उत्पादन कर सकता है। चित्र 7 वॉन आर्डेन से अत्यधिक उत्पादक XEA|nova L स्पटरिंग सिस्टम को दर्शाता है, जो मूल संस्करण में 8,000 M6 वेफर्स प्रति घंटे के थ्रूपुट पर TCO परतों को जमा कर सकता है, और अपग्रेड पैकेज का उपयोग करके इससे भी अधिक थ्रूपुट पर। 2019 के दौरान XEA|नोवा उपकरण एक औद्योगिक निर्माण लाइन का हिस्सा बन गया, जो यहां जांच की गई TCO फिल्मों के समान 24% से अधिक की शीर्ष सेल क्षमता तक पहुंच गया।
एक उच्च थ्रूपुट प्राप्त करने के लिए, टीसीओ परतों की जमा दर अधिक होनी चाहिए, जिसे ट्यूब लक्ष्य पर उच्च डीसी शक्ति लागू करके महसूस किया जा सकता है। हालांकि, टीसीओ गुणों को तब भी बनाए रखा जाना है जब टीसीओ उच्च शक्ति घनत्व पर तैयार किया जाता है। अंजीर। 8 TCO फिल्मों की इलेक्ट्रॉन गतिशीलता और चार्ज-वाहक घनत्व को दर्शाता है, जो TCO प्रकार 'Y' के सिरेमिक ट्यूब लक्ष्य से 4kW और 8kW पर थूकता है। लगभग 80 सेमी . की उच्च गतिशीलता2/ बनाम जमा करने के बाद 4kW के शक्ति स्तर पर प्राप्त किया जा सकता है। स्पटरिंग पावर को 8 kW तक बढ़ाने से अधिकतम गतिशीलता अधिकतम 10% कम हो जाती है। यह दिलचस्प है कि गतिशीलता को और बढ़ाया जा सकता है, 100 सेमी . तक2/Vs, फिल्मों को ३० मिनट के लिए २०० डिग्री सेल्सियस पर एनीलिंग करके, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 8।
चित्र 6. इंडियम-आधारित और जस्ता-आधारित TCO के लिए लक्ष्य सामग्री की प्रति सेमी3 विशिष्ट लक्ष्य लागत।
निष्कर्ष
एसएचजे सौर सेल प्रौद्योगिकी ने बड़े पैमाने पर उत्पादन में अपनी हिस्सेदारी बढ़ाने के रास्ते में एक महत्वपूर्ण खिलाड़ी होने का प्रदर्शन किया है। यह बहुत अधिक रूपांतरण क्षमता हासिल करने और कम उत्पादन प्रक्रिया के कारण है।
टीसीओ की भूमिका के संबंध में, सौर सेल उद्योग में अतिरिक्त पैठ बनाने के लिए एसएचजे प्रौद्योगिकी की संभावनाओं को बढ़ावा देने के लिए अभी भी तीन पहलुओं पर ध्यान देने की आवश्यकता है:
1. सेल के प्रदर्शन में और सुधार करें।यह उच्च गतिशीलता वाले टीसीओ के कार्यान्वयन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है जो बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं। यह दिखाया गया था कि उच्च गतिशीलता वाले टीसीओ को उच्च थ्रूपुट पर थूक दिया जा सकता है, और इन टीसीओ का एसएचजे सौर कोशिकाओं में परीक्षण किया गया था। हालांकि ऐसी एसएचजे कोशिकाओं का सीई उच्च है, फिर भी यह कम अवशोषण और उच्च गतिशीलता के बावजूद सर्वश्रेष्ठ आईटीओ फ्रंट टीसीओ वाले संदर्भ कोशिकाओं से पीछे है। पी-डॉप्ड सिलिकॉन संपर्क। टीसीओ की फाइन-ट्यूनिंग और संपर्क परतों के कार्यान्वयन और/या इंटरफेस अनुकूलन को इन इंटरफेस पर प्रतिरोधी नुकसान को और कम करने के लिए संबोधित करने की आवश्यकता होगी और इस प्रकार, बेहतर टीसीओ गुणों का पूर्ण लाभ प्राप्त करना होगा।
2. दुर्लभ (और महंगी) सामग्री, विशेष रूप से इंडियम का उपयोग कम करें।सामग्री लागत में बचत को साकार करने के लिए एक आकर्षक विकल्प टीसीओ मोटाई को कम करना है; महंगी उच्च चालकता (उच्च गतिशीलता) टीसीओ के साथ यह और भी आकर्षक है। हालांकि, परावर्तन हानियों को कम करने के लिए TCO के शीर्ष पर एक दूसरा, विरोधी-चिंतनशील (कैपिंग), परत (ARC) जमा करने के लिए एक अन्य प्रक्रिया चरण की आवश्यकता है। वैकल्पिक रूप से, जैसा कि इस पेपर में दिखाया गया है, निम्न-चालकता TCOs (उदाहरण में AZO) को CE से समझौता किए बिना रियर-जंक्शन सौर कोशिकाओं में लागू किया जा सकता है। यह प्रासंगिकता प्राप्त करता है जहां लागत का संबंध है: प्रस्तुत विश्लेषण में, ZnO- आधारित लक्ष्य $ 0.6 / सेमी पर कम लागत प्रदर्शित करते हैं3लक्ष्य सामग्री के लिए $2.6/cm . की तुलना में3इन-आधारित लक्ष्यों के लिए। AZO की सीमित स्थिरता से निपटा जा सकता है, उदाहरण के लिए, इसे एक ढांकता हुआ परत (a-SiO) के साथ कैप करना2या a-SiNx).
3. पीवीडी उपकरण की लागत कम करें।टीसीओ उत्पादन लाइनों के थ्रूपुट को बढ़ाना और बढ़ाना एक रास्ता है, डीसी स्पटरिंग उच्च प्रदर्शन टीसीओ के उच्च-थ्रूपुट उत्पादन के लिए तैयार है।
स्वीकृतियाँ
#0324293 के तहत डायनास्टो परियोजना के ढांचे के भीतर आर्थिक मामलों और ऊर्जा (बीएमडब्ल्यूआई) के लिए जर्मन संघीय मंत्रालय द्वारा वित्त पोषण कृतज्ञतापूर्वक स्वीकार किया जाता है।
चित्रा 8. TCO प्रकार 'Y' के सिरेमिक ट्यूब लक्ष्य से 4kW और 8kW पर TCO परतों के विद्युत गुण, जमा अवस्था में और परिवेशी परिस्थितियों में 200°C पर 30 मिनट के लिए annealing के बाद।
स्वीकृतियाँ
#0324293 के तहत डायनास्टो परियोजना के ढांचे के भीतर आर्थिक मामलों और ऊर्जा (बीएमडब्ल्यूआई) के लिए जर्मन संघीय मंत्रालय द्वारा वित्त पोषण कृतज्ञतापूर्वक स्वीकार किया जाता है।
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