Функциональные покрытия для солнечных элементов на основе поливинилбутираля и углеродных квантовых точек

В данном исследовании рассмотрены зависимости вольт-амперных характеристик солнечных элементов от концентрации углеродных квантовых точек в функциональном покрытии на основе поливинилбутираля. Целью данного исследования является изучение влияния углеродных квантовых точек, полученных в объёме пленки поливинилбутираля на поверхности кремниевых моно- и поликристаллических солнечных элементов (СЭ) на изменения параметров вольт-амперных характеристик для различных условий получения методом вытягивания и перекачки раствора. Раствор углеродных квантовых точек в ксилоле предоставлен фирмой ООО «Финтека», г. Москва. Методом фото[1]люминесценции на базе монохроматора МДР-41 были получены спектры люминесценции УКТ подтверждающие размер частиц, на комплексе SolarLab 20-USTполучены вольт-амперные характеристики солнечных элементов до и после нанесения функциональных покрытий дающие сравнительный анализ основных параметров солнечных элементов. Данные покрытия с включениями углеродных квантовых точек позволяют увеличить эффективность кремниевых солнечных элементов на 2–4 %. Таким образом, функциональные покрытия на основе поливинилбутираля и углеродных квантовых точек являются перспективным аналогом другим функциональным покрытиям, для солнечных элементов, например,Si3N4, CaF2

1. Девицкий О. В., Санакулов С. О. Численное моделирование функциональных характеристик солнечных элементов на основе гетероструктур InGaAsN/Si // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. 21(2). 191-197. DOI: 10.17586/2226-1494-2021-21-2-191-197

2. Сысоев И. А., Гусев Д. А., Дембицкий А. Е., Смолин А. Ю., Катаев В. Ф. Элементы для солнечных батарей на основе наноструктур GaInAs, полученные методом ионно-лучевого осаждения // Глобальная ядерная безопасность. 2019. 1(30). 67-73.

3. Лунин Л. С., Лунина М. Л., Пащенко А. С., Алфимова Д. Л., Арустамян Д. А., Казакова А. Е. Каскадные солнечные элементы на основе наногетероструктур GaP/Si/Ge // Письма в журнал технической физики. 2019. 45(6). 7-9. DOI: 10.21883/PJTF.2019.06.47489.17635

4. Battaglia C., Cuevas A., De Wolf S. High-efficiency crystalline silicon solar cells: status and perspectives // Energy & Environmental Science. 2016. 5. 1552-1576.

5. Xu X., Ray R., Gu Y., Ploehn H. J., Gearheart L., Raker K., Scrivens W. A. Electrophoretic Analysis and Purification of Fluorescent Single-Walled Carbon Nanotube Fragments // Journal of the American Chemical Society. 2004. 126(40). 12736-12737.

6. Sun Y.-P., Zhou B., Lin Y., Wang W., Fernando K. S., Pathak P., Meziani M. J., Harruff B.A., Wang X., Wang H. Quantum-sized carbon dots for bright and colorful photoluminescence // Journal of the American Chemical Society. 2006. 128(24). 7756-7757. DOI: 10.1021/ja062677d

7. Baker S. N., Baker G. A. Luminescent Carbon Nanodots: Emergent Nanolights // Angewandte Chemie International Edition. 2010. 49(3). 6726-6744. DOI: 10.1002/anie.200906623

8. Li H., Kang Z., Liu Y., Lee S.-T., Mater J. Carbon nanodots: synthesis, properties and applications // Journal of Materials Chemistry. 2012. 22(46). 24230-24253. DOI: 10.1039/C2JM34690G

9. Shen J., Zhu Y., Yang X., Li C. Graphenequantum dots: emergent nanolights for bioimaging, sensors, catalysis and photovoltaic devices // Chemical Communications. 2012. 48. 3686-3699.

10. Корчагин В. Н., Сысоев И. А. Исследование функциональных покрытий на основе поливинилбутираля и наночастиц серебра для солнечных элементов // Computational nanotechnology. 2020. 1. 19-25. DOI: 10.33693/2313-223X-2020-7-1-19-25