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

Опубликовано: 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.

Заявление об источниках данных: За исключением общедоступной информации, все остальные данные обрабатываются SMM на основе общедоступной информации, рыночного общения и с опорой на внутреннюю базу данных и модели SMM. Они приведены только для справки и не являются рекомендациями для принятия решений.

По любым вопросам или для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь: lemonzhao@smm.cn
Для получения дополнительной информации о доступе к нашим исследовательским отчётам обращайтесь:service.en@smm.cn
Связанные новости
[SMM Хром Флэш] Потенциальная сделка Valterra-Northam может изменить ландшафт рынка хромового концентрата Южной Африки
28 минут назад
[SMM Хром Флэш] Потенциальная сделка Valterra-Northam может изменить ландшафт рынка хромового концентрата Южной Африки
Читать далее
[SMM Хром Флэш] Потенциальная сделка Valterra-Northam может изменить ландшафт рынка хромового концентрата Южной Африки
[SMM Хром Флэш] Потенциальная сделка Valterra-Northam может изменить ландшафт рынка хромового концентрата Южной Африки
Northam Platinum сообщила 25 августа, что получила незапрошенное, предварительное и необязывающее предложение от крупного южноафриканского производителя металлов платиновой группы (МПГ) и впоследствии инициировала стратегический конкурентный процесс для сбора предложений от заинтересованных сторон. Широко распространено мнение, что потенциальным покупателем является Valterra Platinum, тогда как Impala Platinum и Sibanye-Stillwater заявили, что не заинтересованы. Northam установила 1 декабря крайним сроком подачи предложений заинтересованными сторонами, при этом любая потенциальная сделка может принять форму сделки на уровне активов или корпоративной сделки. Потенциальная сделка также имеет последствия для южноафриканского рынка хромового концентрата, поскольку Northam быстро нарастила выпуск хрома за счёт переработки UG2. Производство хромового концентрата Northam в 2026 финансовом году достигло рекордных 1,69 млн тонн, а стратегия Vision 2031 предусматривает продажи более 2 млн тонн хромового концентрата в течение следующих пяти лет. Valterra также нацелена на продажи хромового концентрата более 2 млн тонн в рамках своей стратегии роста. Таким образом, сделка с участием двух компаний может значительно повысить стратегическую значимость и масштаб хрома в объединённом портфеле МПГ, хотя окончательная структура и любое влияние на производство, переработку и продажи хрома будут зависеть от результатов конкурентного процесса.
28 минут назад
Сокращение производства приносит выгоду, поскольку фьючерсные и спотовые тренды расходятся; цены на металлический кремний остаются в патовой ситуации [Еженедельный обзор кремниевой промышленности SMM]
4 часов назад
Сокращение производства приносит выгоду, поскольку фьючерсные и спотовые тренды расходятся; цены на металлический кремний остаются в патовой ситуации [Еженедельный обзор кремниевой промышленности SMM]
Читать далее
Сокращение производства приносит выгоду, поскольку фьючерсные и спотовые тренды расходятся; цены на металлический кремний остаются в патовой ситуации [Еженедельный обзор кремниевой промышленности SMM]
Сокращение производства приносит выгоду, поскольку фьючерсные и спотовые тренды расходятся; цены на металлический кремний остаются в патовой ситуации [Еженедельный обзор кремниевой промышленности SMM]
[Сокращение производства приносит плоды, спотовые и фьючерсные цены расходятся, цены на металлический кремний в тупике]: На этой неделе спотовые цены на металлический кремний консолидировались на высоком уровне. По состоянию на 3 сентября кремний марки #553 кислородной продувки SMM в Восточном Китае составлял 9 400–9 500 юаней за тонну, что на 50 юаней за тонну выше по сравнению с прошлой неделей, кремний #441 — 9 500–9 700 юаней за тонну, рост на 50 юаней за тонну, а кремний #3303 — 10 100–10 300 юаней за тонну, рост на 50 юаней за тонну. На фьючерсном рынке контракт SI2611 на этой неделе двигался в боковом диапазоне 8 650–8 865 юаней за тонну, в начале недели резко вырос до 8 865 юаней за тонну, затем откатился и в четверг закрылся на уровне 8 735 юаней за тонну, что на 70 юаней за тонну ниже по сравнению с прошлой неделей. Что касается рыночных котировок и сделок, после сокращения производства на крупных заводах в Синьцзяне кремниевые предприятия усилили усилия по удержанию цен, дешёвых товаров на рынке стало меньше, кремниевые предприятия выставляли твёрдые котировки, а некоторые поставщики слегка повысили цены. Под влиянием фиксации прибыли по длинным позициям и макроэкономических настроений фьючерсные цены на металлический кремний слабо откатились, выжидательные настроения на рынке усилились, сделки оставались основанными на реальном спросе, а ценовой центр консолидировался на высоких уровнях.
4 часов назад
Цены на ADC12 растут несколько недель подряд, прибыль улучшается, спрос восстанавливается незначительно [Еженедельный обзор рынка алюминиевого лома и вторичного алюминия]
4 часов назад
Цены на ADC12 растут несколько недель подряд, прибыль улучшается, спрос восстанавливается незначительно [Еженедельный обзор рынка алюминиевого лома и вторичного алюминия]
Читать далее
Цены на ADC12 растут несколько недель подряд, прибыль улучшается, спрос восстанавливается незначительно [Еженедельный обзор рынка алюминиевого лома и вторичного алюминия]
Цены на ADC12 растут несколько недель подряд, прибыль улучшается, спрос восстанавливается незначительно [Еженедельный обзор рынка алюминиевого лома и вторичного алюминия]
[Еженедельный обзор рынка алюминиевого лома и вторичного алюминия: цены на ADC12 растут несколько дней подряд, улучшение прибыли и восстановление маржинального спроса] На этой неделе рыночные цены на ADC12 продолжили расти. По состоянию на четверг цена за неделю совокупно выросла на 350 юаней за тонну, достигнув 24 300 юаней за тонну. Что касается издержек, цены на алюминий на этой неделе держались хорошо, что дополнительно усилило поддержку издержек для сырья ADC12. Предприятия проявили более сильное желание повышать цены, подталкивая спотовые котировки вверх. По мере роста цен на готовые литые слитки...
4 часов назад