Группа солнечной фотоэнергетики работает в области фотовольтаники, т.е. изучает возможности прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью солнечных элементов. Здесь происходит разработка и исследование новых конструкций и технологий для повышения КПД кремниевых солнечных элементов. В этом направлении была предложена и развивается перспективная инновационная конструкция кремниевого солнечного элемента (СЭ) Laminated Grid Cell (LGCell).
Руководитель группы: в.н.с., к.ф.-м.н. Унтила Геннадий Григорьевич
Конструкция LGCell состоит из: (1) электродов из пленок TCO(Transparent Conductive Oxide), нанесенных на обе поверхности СЭ c [n+(n или p)p+]Si структурой, которые одновременно выполняют роль антиотражающего и пассивирующего покрытия; а также (2) контактной сетки из проволоки, прикрепленной к поверхности ТСО низкотемпературным ламинированием, в том числе с помощью прозрачных проводящих полимеров (TCP). Контакты LGCell симметричны, что позволяет (i) изготавливать двусторонние СЭ и (ii) уменьшать толщину СЭ с минимальным риском их повреждения, (iii) применимы к СЭ из кремниевых пластин как p-, так и n-типа, (iv) обеспечивают сочетание рекордно низких резистивных и оптических потерь, что позволяет использовать СЭ в низкоконцентраторных системах (до 10 Солнц), а также (v) LGCell не содержит серебро.
Ключевым элементом СЭ конструкции LGCell являются пленки ТСО. Сотрудники группы впервые сформулировали и экспериментально обосновали новый, научный подход к изучению и оптимизации свойств пленок ТСО, предназначенных для использования в кремниевых СЭ. Проводится большой комплекс работ по синтезу пленок ТСО методом ультразвукового спрей-пиролиза и исследованию свойств этих пленок применительно к кремниевым СЭ, прежде всего это пленки на основе оксида индия и оксида цинка. С помощью разрабатываемых пленок ТСО был получен ряд СЭ LGCell с рекордным КПД, в своем классе СЭ.