Histidine dipolar layer for selective contact solar cells

Autor: Fernández López, Naiara
Přispěvatelé: Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Electrònica, Puigdollers i González, Joaquim, Voz Sánchez, Cristóbal
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Popis: Photovoltaic energies are essential for a transition from the current energy model towards one more sustainable and efficient. Today, pn junction technology dominates the world market, breaking records of efficiency and of production cost. Even so, there are some problems associated with this technology that together with the desire of knowledge of the scientific community have led to the study of new solar cells structures, selective contacts. This technology changes the vision of why the carriers move within the device, they do not move by the electric field generated by the union, but by the gradient of electrochemical potential between the different materials that form it. For its correct operation, materials with very specific work functions are needed, which limits the possible materials to use, moreover most of they are scarce on the planet. Due to these limitations, the idea of using dipole layers to modify the work function of the contacts arises and, in this way, the possibility of using more common materials grows, both in abundance and in the use of deposit techniques. In this context we have worked with the organic molecule Histidine for the manufacture of selective contacts together with other passivating layers that had previously demonstrated their efficiency. One of the manufactured samples has good characteristics for operation as selective contact, although it is not good enough for the use in a solar cell. Even so, this gives us an idea of where research should be oriented. Las energías fotovoltaicas son imprescindibles para una transición del modelo energético actual hacia una más sostenible y eficiente. En la actualidad la tecnología de las uniones pn domina el mercado mundial, rompiendo récords de eficiencia y también de coste de producción. Aun así, existen algunos problemas asociados a esta tecnología que unidos al afán de conocimiento de la comunidad científica han llevado al estudio de nuevas estructuras de células solares, los contactos selectivos. Esta tecnología cambia la visión de porque se mueven los portadores dentro del dispositivo, no se mueven por el campo eléctrico generado por la unión, sino por el gradiente de potencial electroquímico entre los diferentes materiales que la conforman. Para su correcto funcionamiento se necesitan materiales con funciones de trabajo muy específicas lo que limita los posibles materiales para utilizar, además la mayoría de estos son escasos en el planeta. Debido a estas limitaciones surge la idea de utilizar capas dipolares para modificar la función de trabajo de los contactos que se utilizan y de esta forma poder utilizar materiales más comunes, tanto en abundancia como en el uso de técnicas de depósito. En este contexto se ha trabajado con la molécula orgánica Histidine para la fabricación de contactos selectivos juntamente con otras capas pasivadoras que habían demostrado su eficiencia anteriormente. Una de las muestras fabricadas presenta buenas características para el funcionamiento como contacto selectivo, aunque no es suficientemente bueno para utilizarlo en una célula solar. Aun así, esto nos da una idea de hacia dónde deben seguir las investigaciones. Les energies fotovoltaiques són imprescindibles per una transició del model energètic actual cap a un de més sostenible i eficient. A l?actualitat la tecnologia de les unions pn domina el mercat mundial, trencat rècords d?eficiència i també de costos de producció. Encara així, existeixen alguns problemes associats a aquesta tecnologia que units amb l?afany de coneixement de la comunitat científica han portat a l?estudi de noves estructures de cèl·lules solar, els contactes selectius. Aquesta tecnologia canvia la visió de perquè es mouen els portadors dins del dispositiu, no es mouen pel camp elèctric generat a la unió, sinó pel gradient de potencial electroquímic entre els diferents materials que la conformen. Pel correcte funcionament es necessiten materials amb funcions de treball molt específiques el que limita els possibles materials per utilitzar, a més a més la majoria d?aquests són escassos al planeta. Degut a aquestes limitacions sorgeix la idea d?utilitzar capes dipolars per modificar la funció de treball dels contactes que s?utilitzen i d?aquesta forma poder utilitzar materials més comuns, ja sigui en abundància com en l?ús de les tècniques de dipòsit. En aquest context s?ha treballat amb la molècula orgànica Histidine per la fabricació de contactes selectius juntament amb altres capes pasivadores que havien demostrat la seva eficiència amb anterioritat. Una de les mostres fabricades presenta bones característiques pel funcionament com a contacte selectiu, encara que no es suficientment bo per utilitzar-lo en una cèl·lula solar. De tota manera, això ens dona una idea de cap a on han de dirigir-se la recerca en aquest àmbit.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: