Resumen

El gradiente de espesor de la capa absorbente en células solares basadas en Cu(In1-xGax)Se2 (CIGS) y varios sustitutos de las típicas capas tampón de sulfuro de cadmio (CdS), como ZnS, ZnO, ZnS(O,OH), Zn1-xSnxOy (ZTO), ZnSe e In2S3, se han analizado mediante un programa y una herramienta de emulación de dispositivos (ADEPT 2.1) para determinar la eficiencia óptima. Como tipo de referencia, la célula CIGS con tampón CdS proporciona una eficiencia teórica del 23,23% cuando el espesor óptimo de la capa absorbente se determinó en 1,6 μm. También se observa que esta célula CIGS de alta eficiencia tendría un grosor de capa absorbente entre 1 μm y 2 μm mientras que el grosor óptimo de la capa tampón estaría dentro del rango de 0,04-0,06 μm. Entre todas las células con varias capas tampón, la mejor eficiencia de conversión de energía del 24,62% se ha logrado para la célula basada en la capa tampón de ZnO. Los resultados de la simulación con materiales de capa amortiguadora basados en ZnS y ZnO en lugar de CdS indican que el rendimiento de la célula sería mejor que el de la célula basada en la capa amortiguadora de CdS. Aunque las células con capas tampón de ZnS(O,OH), ZTO, ZnSe e In2S3 proporcionan eficiencias ligeramente inferiores a las de la célula basada en la capa tampón de CdS, el uso de estos materiales no sería perjudicial para el medio ambiente debido a su naturaleza no cancerígena y no tóxica.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Photoelectric effect
• Palabras claves:célula, tampón cds, capas tampón, mejor eficiencia de conversión de energía, espesor óptimo de la capa absorbente, espesor óptimo de la capa tampón, capa tampón cds, capa tampón zno, espesor de la capa absorbente, materiales de la capa tampón
• Keywords:cell, cds buffer, buffer layers, best energy conversion efficiency, optimum absorber layer thickness, optimum buffer layer thickness, cds buffer layer, zno buffer layer, absorber layer thickness, buffer layer materials