Нови материали и технологии за високоефективни слънчеви фотоелементи

Проектът цели разработването на технологични методи за получаване и изследване на перспективни материали за високоефективни тънкослойни слънчеви фотоелементи, сенсибилизирани с квантови точки и перовскити. Това е една нова тенденция при сенсибилизираните фотоелементи, която в последните 5 – 6 години претърпя бурно развитие и сега се нарежда измежду най перспективните подходи в технологиите на фотоволтаичните преобразуватели.

Въз основа на предишен опит ще се разработват методи за отлагане на нано-размерни тънки слоеве от SnS, Cu2S, AgS показващи квантово-размерни ефекти.

Ще бъдат изследвани оптичните и електро – физичните им характеристики с цел приложението им за сенсибилизиране на нано-структурирани тънкослойни широко-зонни полупроводникови слоеве от TiO2, ZnO, Al2O3 в структура с полисулфиден електролит и инертен катод. Ще бъдат търсени условия за получаване на оптимални по структура и свойства матрични метало-окисни слоеве чрез магнетронно разпрашване, химично отлагане от воден разтвор или центробежно пиролизно нанасяне върху прозрачни стъклени електроди.

Планира се да се експериментират и изследват нови технологични процеси за химично получаване и нанасяне чрез вакуумно изпарение или чрез центробежно импрегниране на тънки слоеве от нано-структурирани органометални перовскити. Ще бъдат изучавани техните оптични и електрофизични свойства за сенсибилизиране на широко-зонни металоокисни електроди за слънчеви фотоелементи.

Функционалните възможности на новите материали ще бъдат оценявани чрез работните характеристики на получаваните сенсибилизирани фотоелементи (Uoc, Isc, Rp, Rs, FF, ефективност в % и спектрална чувствителност) и ще се търсят подходи за технологична оптимизация с цел достигане на максимална ефективност на преобразуване на слънчевата енергия и спектрална чувствителност.