Scientists develop transparent nano-layers to make it possible for silicon photovoltaic cells to have an efficiency of more than 26%.

Publicado: Apr 20, 2021 20:55

Nowadays, there is no cheaper way to generate electricity than using the sun. As long as power plants are built in sunny places, the price of solar power supply per kilowatt hour will be less than two cents. Crystalline silicon-based solar cells on the market make it possible, with a peak efficiency of 23%.

As a result, their share of the global market is about 95 per cent. If the efficiency exceeds 26%, the cost of power generation may fall further. An international team of photovoltaic researchers led by (Forschungszentrum J ü lich of the Uhrlich Research Center plans to achieve this through a transparent nanostructured material and complex design for the front end of solar cells, and published the results in the prestigious scientific journal Natural Energy.

Silicon solar cells have been steadily improved in the past few decades and have reached a high level of development. However, after absorbing sunlight and photovoltaic power generation, the recombination interference effect of charge carriers will still occur. In this process, the negative charge and positive charge carriers that have been generated combine and cancel each other out before they can be used in the production of solar power. This effect can be offset by special materials with special properties (passivation).

"our nanostructured layer happens to provide this ideal passivation," said Malte K ö hler, lead author of the study. "in addition, the ultra-thin layer is transparent, so the incident rate of light is hardly reduced and shows high electrical conductivity."

Dr. Kaining Ding, head of the J ü lich working group, said, "so far, there is no other way to combine these three characteristics-passivation, transparency and conductivity-like our new design."

Although the first prototype of J ü lich TPC solar cells achieved 23.99 per cent efficiency in the laboratory, it was still slightly lower than the best crystalline silicon cell ever made in the laboratory, the researchers said. However, simulations carried out at the same time show that it is possible to use TPC technology to achieve an efficiency of more than 26%.

"in addition, we only use manufacturing processes that can be relatively quickly integrated into a series of production," Ding stressed the advantages over other research methods. With this strategy, J ü lich scientists paved the way for their large-scale development from laboratory to industrial solar cell production without much effort.

Specifically, the production of TPC solar cell layer requires several technological steps. On a thin layer of silicon dioxide, the researchers deposited a layer of double-layer, tiny pyramid-shaped nanocrystals of silicon carbide, which were applied at two different temperatures. Finally, there is a transparent indium tin oxide layer. The researchers used wet chemical process, chemical vapor deposition ((CVD)) and sputtering process.

In further research, the team plans to further optimize the power efficiency of its TPC solar cells. "We want solar cell manufacturers to show great interest in our technology," Ding said.

Declaración de Fuente de Datos: Excepto la información disponible públicamente, todos los demás datos son procesados por SMM basándose en información pública, comunicación de mercado y confiando en el modelo de base de datos interna de SMM. Son solo para referencia y no constituyen recomendaciones para la toma de decisiones.

Para cualquier consulta o para obtener más información, por favor contacte: lemonzhao@smm.cn
Para más información sobre cómo acceder a nuestros informes de investigación, contacte con:service.en@smm.cn
Noticias relacionadas
Los beneficios del recorte de producción se materializan mientras las tendencias de futuros y spot divergen; los precios del silicio metálico siguen en punto muerto [Reseña semanal de la industria del silicio de SMM]
hace 3 horas
Los beneficios del recorte de producción se materializan mientras las tendencias de futuros y spot divergen; los precios del silicio metálico siguen en punto muerto [Reseña semanal de la industria del silicio de SMM]
Leer más
Los beneficios del recorte de producción se materializan mientras las tendencias de futuros y spot divergen; los precios del silicio metálico siguen en punto muerto [Reseña semanal de la industria del silicio de SMM]
Los beneficios del recorte de producción se materializan mientras las tendencias de futuros y spot divergen; los precios del silicio metálico siguen en punto muerto [Reseña semanal de la industria del silicio de SMM]
[Se materializan los beneficios del recorte de producción, el contado y los futuros divergen, los precios del silicio metálico en punto muerto]: Esta semana, los precios al contado del silicio metálico se consolidaron con firmeza. Al 3 de septiembre, el silicio #553 soplado con oxígeno de SMM en el este de China se situó en 9.400-9.500 yuanes/tm, un aumento de 50 yuanes/tm intermensual, el silicio #441 se situó en 9.500-9.700 yuanes/tm, un aumento de 50 yuanes/tm intermensual, y el silicio #3303 se situó en 10.100-10.300 yuanes/tm, un aumento de 50 yuanes/tm intermensual. En el mercado de futuros, el contrato SI2611 se movió lateralmente en el rango de 8.650-8.865 yuanes/tm esta semana, subió bruscamente a 8.865 yuanes/tm a principios de semana antes de retroceder, y cerró en 8.735 yuanes/tm el jueves, una caída de 70 yuanes/tm intermensual. En cuanto a las cotizaciones y transacciones del mercado, después de que se implementaran los recortes de producción en las grandes plantas de Xinjiang, las empresas de silicio intensificaron sus esfuerzos para mantener los precios firmes, la mercancía a bajo precio en el mercado disminuyó, las empresas de silicio cotizaron con firmeza y algunos proveedores elevaron ligeramente sus cotizaciones. Afectados por la toma de ganancias de las posiciones largas y el sentimiento macroeconómico, los precios de los futuros del silicio metálico retrocedieron débilmente, la actitud de espera en el mercado se intensificó, las transacciones del mercado se mantuvieron basadas en la necesidad y el centro de precios se consolidó en niveles altos.
hace 3 horas
Los precios del ADC12 suben por semanas consecutivas, mejora del beneficio y recuperación marginal de la demanda [Revisión semanal de chatarra de aluminio y aluminio secundario]
hace 3 horas
Los precios del ADC12 suben por semanas consecutivas, mejora del beneficio y recuperación marginal de la demanda [Revisión semanal de chatarra de aluminio y aluminio secundario]
Leer más
Los precios del ADC12 suben por semanas consecutivas, mejora del beneficio y recuperación marginal de la demanda [Revisión semanal de chatarra de aluminio y aluminio secundario]
Los precios del ADC12 suben por semanas consecutivas, mejora del beneficio y recuperación marginal de la demanda [Revisión semanal de chatarra de aluminio y aluminio secundario]
[Revisión semanal de chatarra de aluminio y aluminio secundario: los precios del ADC12 suben durante días consecutivos, mejora de beneficios y recuperación marginal de la demanda] Esta semana, los precios de mercado del ADC12 continuaron subiendo. Hasta el jueves, el precio había aumentado acumulativamente 350 yuanes/tm durante la semana, hasta 24.300 yuanes/tm. En cuanto a los costes, los precios del aluminio se mantuvieron firmes esta semana, reforzando aún más el soporte de costes para las materias primas del ADC12. Las empresas mostraron una mayor disposición a subir los precios, impulsando al alza las cotizaciones al contado. A medida que subía el precio de los lingotes de aleación acabados...
hace 3 horas
Inventario social de silicio metálico en las principales regiones bajó ligeramente semana contra semana [Inventario de silicio de SMM]
hace 4 horas
Inventario social de silicio metálico en las principales regiones bajó ligeramente semana contra semana [Inventario de silicio de SMM]
Leer más
Inventario social de silicio metálico en las principales regiones bajó ligeramente semana contra semana [Inventario de silicio de SMM]
Inventario social de silicio metálico en las principales regiones bajó ligeramente semana contra semana [Inventario de silicio de SMM]
[SMM: El inventario social de silicio metálico en las principales regiones disminuyó ligeramente en la comparación semanal] Las estadísticas de SMM muestran que el 3 de septiembre, el inventario social de silicio metálico en las principales regiones disminuyó en 1.000 toneladas métricas en la comparación semanal.
hace 4 horas
Scientists develop transparent nano-layers to make it possible for silicon photovoltaic cells to have an efficiency of more than 26%. - Shanghai Metals Market (SMM)