Сонячні елементи на основі тонких плівок CdTe
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.22.4.817-827Ключові слова:
тонкі плівки, сонячні елементи, CdTe, фотоелектричні елементи, модуліАнотація
Проведено аналiз застосування в енергетицi напiвпровiдникових сонячних елементiв на основі тонкоплівкового телуриду кадмiю (CdTe). Показано, що переваги тонкоплiвкової технологiї й самого CdTe, як прямозонного напiвпровiдника, вiдкривають перспективу широкомасштабного виробництва конкурентоспроможних CdTe сонячних модулiв. Обговорено фiзико-технiчнi проблеми збiльшення коефiцiєнта корисної дiї гетероструктурних сонячних елементiв CdS/CdTe, який при масовому виробництвi значно поступається теоретично можливому значенню. Розглядається стан тонкоплівкових сонячних елементів на основі CdTe, які роблять CdTe відповідним матеріалом для наземного фотоелектричного перетворення сонячної енергії, історичний розвиток сполуки CdTe, прикладне застосування тонких плівок CdTe, основні методи та стратегії виготовлення приладів, аналіз роботи приладів, а також фундаментальні технічні проблеми, пов'язані з майбутнім розвитком тонкоплівкових модулів на основі кадмій телуриду.
Посилання
L.A. Kosyachenko, & E.V. Grushko, Ukr. Phys. Journ., Rev., 7(1), 3-30, (2012); http://archive.ujp.bitp.kiev.ua/files/reviews/7/1/r070101pu.pdf.
Amin, Nowshad, et al., Encyclopedia of sustainable technologies, 11 26 (2017); https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.10092-2.
S. Chander, & M.S. Dhaka, Materials Science in Semiconductor Processing, 40, 708-712, (2015); https://doi.org/10.1016/j.mssp.2015.07.063.
X. Wu, Solar energy, 77(6), 803-814 (2004); https://doi.org/10.1016/j.solener.2004.06.006.
S.D Gunjal, Y.B. Khollam, S.R. Jadkar, T. Shripathi, V.G. Sathe, P.N. Shelke, & K.C. Mohite, Solar energy, 106, 56-62 (2014); https://doi.org/10.1016/j.solener.2013.11.029.
T.M. Mazur, V.P. Makhniy, V.V. Prokopiv, M.М. Slyotov, Journal of Nano- and Electronic Physics, 9(5), 05047 (2017); http://doi.org/10.21272/jnep.9(5).05047 .
M. Gloeckler, In 2016 IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conference (PVSC). 1292-1292, IEEE (2016); https://doi.org/10.1109/PVSC.2016.7749823.
L.A. Kosyachenko, Thin Film Photovoltaics as a Mainstream of Solar Power Engineering: Solar Cells-Thin-Film Technologies, Ed: Kosyachenko LA. InTech, Janeza Trdine, 9(51000), 1-38 (2011).
V.V. Prokopiv, L.I. Nykyruy, O.M. Voznyak, B.S. Dzundza, I.V. Horichok, Ya.S. Yavorskyi, O.M. Matkivskyi, T.M. Mazur, Physics and chemistry of solid state, 18(3), 372-376 (2017); https://doi.org/10.15330/pcss.18.3.372-375.
M.A. Green, Nature Energy, 1(1), 1-4 (2016); https://doi.org/10.15330/pcss.18.3.372-375.
www.scopus.com
M. A. Green, E.D. Dunlop, D. H. Levi, J. Hohl-Ebinger, M. Yoshita, & A.W. Ho-Baillie, Prog Photovolt Res Appl, 27, 565-575 (2019); https://doi.org/10.1002/pip.3171.
M.A. Green, E.D. Dunlop, J. Hohl‐Ebinger, M. Yoshita, N. Kopidakis, & A. W. Ho‐Baillie, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 28(1), 3-15 (2020); https://doi.org/10.1002/pip.3228 .
T. Mazur, V. Prokopiv, L. Turovska Molecular Crystals and Liquid Crystals, 671(1), 85-89 (2018); https://doi.org/10.1080/15421406.2018.1542088.
J. Margottet, Annals Scientifiques de l’Ecole Normale Superieure, 2nd edn, Vol 8, pp 247–298 (1879).
R. Frerichs, Phys. Rev. 72, 594–601 (1947); https://doi.org/10.1103/PhysRev.72.594 .
D. Jenny, R. Bube, Phys. Rev. 96, 1190–1191 (1954); https://doi.org/10.1103/PhysRev.96.1190 .
F. Kruger, de Nobel D, J. Electron. 1, 190–202 (1955).
D. de Nobel, Philips Res. Rpts 14, 361–399 and 430–492 (1959).
J. Loferski, J. Appl. Phys. 27, 777–784 (1956); https://doi.org/10.1063/1.1722483.
Rappaport P, RCA Rev. 20, 373–397 (1959); https://doi.org/10.1016/0038-092X(59)90002-7.
J Mimilya-Arroyo, Y Marfaing, G Cohen-Solal, R Triboulet, Sol. Energy Mater. 1, 171 (1979).
A Fahrenbruch, R Bube, Fundamentals of Solar Cells, Academic Press, New York, 418–460 (1983).
E Justi, G Schneider, J Seredynski, J. Energy Conversion 13, 53–56 (1973); https://doi.org/10.1016/0013-7480(73)90101-0.
K Mitchell, A Fahrenbruch, R Bube, J. Appl. Phys. 48, 829–830 (1977); https://doi.org/10.1063/1.323429.
T Nakazawa, K Takamizawa, K Ito, Appl. Phys. Lett. 50, 279–280 (1987); https://doi.org/10.1063/1.98224.
R Muller, R Zuleeg, J. Appl. Phys. 35, 1550–1556 (1964); https://doi.org/10.1063/1.1713665.
R Dutton, Phys. Rev. 112, 785–792 (1958); https://doi.org/10.1103/PhysRev.112.785 .
K Yamaguchi, H Matsumoto, N Nakayama, S Ikegami, Jpn. J. Appl. Phys. 16, 1203–1211 (1977); https://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.16.1203/meta .
E Adirovich, Y Yuabov, D Yugadaev, Sov. Phys. Semicond. 3, 61–65 (1969).
D Bonnet, H Rabenhorst, Conf. Rec. 9th IEEE Photovoltaic Specialist Conf ., pp 129–132 (1972).
B. E McCandless,., & J. R. Sites, (2011). Cadmium telluride solar cells. Handbook of photovoltaic science and engineering, 600-641.
X. Wu et al., Conf. Rec. 17th European Photovoltaic Solar Energy Conversion, pp 995–1000 (2001).
B. Bas¸ol, Conf. Rec. 21st IEEE Photovoltaic Specialist Conf ., pp 588–594 (1990).
P Meyers, C Liu, Frey T, U.S. Patent 4,710,589 (1987); https://patents.google.com/patent/US4710589A .
B McCandless, H Hichri, G Hanket, R Birkmire, Conf. Rec. 25th IEEE Photovoltaic Specialist Conf ., pp 781–785 (1996).
J Britt, C Ferekides, Appl. Phys. Lett. 62, 2851–2852 (1993); https://doi.org/10.1063/1.109629 .
S Kasap,. (2006). Springer handbook of electronic and photonic materials. Springer Science & Business Media; https://www.twirpx.com/file/1896023/ .
A. Rothwarf, & K. W. Böer, (1975). Progress in Solid State Chemistry, 10, 71-102.
A.L. Rogach, T. Franzl, T.A. Klar, J. Feldmann, N. Gaponik, V. Lesnyak, & J.F. Donegan, (2007). The Journal of Physical Chemistry C, 111(40), 14628-14637; https://doi.org/10.1021/jp072463y .
J. Jasieniak, B.I. MacDonald, S.E. Watkins, & P. Mulvaney, (2011). Nano letters, 11(7), 2856-2864; https://doi.org/10.1021/nl201282v .
T. Markvart, & A. McEvoy, (Eds.). (2003). Practical handbook of photovoltaics: fundamentals and applications. Elsevier; https://www.elsevier.com/books/practical-handbook-of-photovoltaics/mcevoy/978-1-85617-390-2 .
I Matulionis, S Nakada, A Compaan, Conf. Rec. 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conf ., pp 491–494 (1997).
Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd edn, Vol. 11, pp 807–880, John Wiley & Sons, Inc., New York (1980).
R Brown, U.S. Geological Survey Minerals Yearbook, U.S.G.S., 67.1–67.4 (2000).
B Andersson, Prog. Photovolt. Res. Appl. 8, 61–76 (2000); https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-159X(200001/02)8:1%3C61::AID-PIP301%3E3.0.CO;2-6 .
P Gerhardinger, R McCurdy, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 426, 399–410 (1996); https://doi.org/10.1557/PROC-426-399 .
P Maycock (ed.), Photovoltaic News, 20 (Feb, 2001).
D Rose et al., Conf. Rec. 28th IEEE Photovoltaic Specialist Conf ., pp 428–431 (2000).
V Fthenakis, H Kim, E Alsema, Environ. Sci. Technol. 42, 2168–2174 (2008); https://doi.org/10.1021/es071763q .
J Sites, J Pan, Thin Solid Films 515, 6099–6102 (2007); https://doi.org/10.1016/j.tsf.2006.12.147 .
V Plotnikov, D Kwon, K Wieland, A Compaan, Conf. Rec. 34th IEEE Photovoltaic Specialists Conf . pp 1435–1438 (Philadelphia, 2009).
T Coutts et al., Prog. Photovolt: Res. Appl. 11, 359–375 (2003); https://doi.org/10.1002/pip.491 .
M Nell, A Barnett, IEEE Trans. Elec. Dev. ED-34, 257–265 (1987); https://doi.org/10.1109/T-ED.1987.22916
J McClure et al., Sol. Energy Mater. Sol. Cells 55, 141–148 (1998); https://doi.org/10.1016/S0927-0248(98)00054-3 .
A Romeo, D Batzner, H Zogg, A Tiwari, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 668, H3.3.1–H3.3.6 (2001); https://doi.org/10.1557/PROC-668-H3.3 .
T Takamoto, T Agui, H Kurita, M Ohmori, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 49, 219–225 (1997); https://doi.org/10.1016/S0927-0248(97)00198-0 .
K Zweibel, Conf. Rec. IECEC (Denver, CO, 1988).
