1. 밴드 갭 엔지니어링 :
반도체 재료의 밴드 갭은 흡수 할 수있는 광 파장의 범위를 결정합니다. 박막 태양 전지에서, 밴드 갭은 태양 스펙트럼과 일치하도록 신중하게 선택되어 입사광의 최대 흡수를 보장한다. 카드뮴 텔루 라이드 (CDTE) 및 구리 인듐 갈륨 셀레 나이드 (CIGS)와 같은 넓은 밴드 갭 재료는 종종 고 에너지 광자를 전류로 효율적으로 변환 할 수 있기 때문에 종종 사용됩니다.
2. 광학 특성 :
박막 층의 광학적 특성은 효율에 중요한 역할을합니다. 반사 방향 코팅은 태양 전지의 표면에 적용되어 광 반사를 최소화하고 활성 층으로 유입되는 빛의 양을 증가시킬 수 있습니다. 또한, 텍스쳐 표면 또는 광 트래핑 구조를 사용하면 박막 내에서 광 흡수를 향상시켜 전반적인 효율이 향상 될 수 있습니다.
3. 전하 캐리어 수집 :
효율적인 박막 태양 전지는 전하 캐리어 수집을위한 효율적인 메커니즘을 가져야합니다. 장치 아키텍처의 설계 및 엔지니어링은 재조합 손실을 최소화하고 생성 된 전하 운반체가 효과적으로 분리되어 전극으로 전달되도록하는 데 중요합니다. 이것은 신중한 재료 선택, 층 두께의 최적화 및 캐리어-선택적 접촉의 통합을 통해 달성 될 수있다.
4. 재료 품질 :
사용 된 박막 재료의 품질은 고효율을 달성하기 위해 가장 중요합니다. 반도체 층의 결함 및 불순물은 재조합 중심으로서 작용하여 전하 운반체의 수명을 줄이고 태양 전지의 전체 효율을 제한 할 수있다. 결함을 최소화하고 원하는 재료 특성을 보장하기 위해 고품질 증착 기술과 신중한 공정 제어가 필수적입니다.
5. 투명 전도성 산화물 (TCO) :
TCO는 박막 태양 전지에서 생성 된 전하 캐리어를 수집하고 활성 층으로 빛을 전달하기 위해 사용됩니다. 높은 전기 전도도, 광학 투명성 및 낮은 전기 저항과 같은 TCO의 특성은 광학 손실을 최소화하고 고효율을 유지하는 데 중요합니다.
6. 장치 아키텍처 :
박막 태양 전지의 장치 아키텍처는 장치 내의 다른 층의 배열 및 설계를 나타냅니다. 층 시퀀스, 두께 최적화 및 추가 기능 층의 통합과 같은 요인은 장치의 효율에 영향을 줄 수 있습니다. 다른 밴드 갭으로 다중 박막 층을 쌓는 탠덤 또는 다기능 아키텍처는 더 넓은 범위의 태양 스펙트럼을 활용하여 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
이러한 주요 요소를 최적화하고 고급 장치 엔지니어링 기술을 사용함으로써 박막 태양 전지 효율성이 꾸준히 개선되었습니다. 현재의 연구 및 개발 노력은 더 높은 효율성을 달성하고 생산 비용을 줄이며 이러한 기술의 장기 안정성을 향상시켜 재생 에너지 시장에서 경쟁력을 높이는 데 중점을 둡니다.
