Page 277 - Mirjam-Theelen-Degradation-of-CIGS-solar-cells
P. 277
Chapter 10 Summaries - Samenvatting
van de zonnecellen, in een proces dat vergelijkbaar is aan potentiaal geinduceerde
degradatie (Potentiaal geInduceerde Degradatie, PID). Deze migratie resulteerde
in de vorming van kortsluitpaden, die zorgde voor een erg lage kortsluitweerstand
en open circuit voltage. Voor zowel de alkali-arme en rijke cellen treedt nog een
andere faalmode op tijdens blootstelling aan damp heat en licht: Dit is het langzaam
toenemen van de serieweerstand, dat waarschijnlijk deels veroorzaakt wordt door de
migratie van water en andere atmosferische moleculen in de ZnO:Al. Aangezien de
alkali-rijke cellen een snellere weerstandstoename laten zien, is het waarschijnlijk dat
daarnaast ook de migratie van natrium een rol speelt.
Aanbevelingen voor de toekomst
Aangezien alle CIGS bedrijven en onderzoeksinstituten natrium en eventueel kalium
gebruiken om de efficientie te verhogen, zou het onderzoek in de volgende stap
zich moeten richten op de ontwikkeling van een stabiele zonnecel met natrium
en/of kalium. Deze laatste lijkt langzamer te diffunderen en zou dus dezelfde
efficiëntievoordelen, maar geen stabiliteitsnadelen kunnen hebben. De route die
we kunnen gaan volgen is het maken van stabiele cellen door lage hoeveelheden
natrium met een post depositie behandeling (Post Deposition Treatment, PDT) aan
te brengen, of door een deel van het natrium te vervangen door kalium. Dit leidt
hopelijk tot het verkrijgen van zonnecellen die zowel een hoge initiële efficiëntie en
een lange, voorspelbare levensduur hebben.
Daarnaast zouden toekomstige testen zich ook moeten richten op CIGS zonnecellen
en modules die zijn gemaakte met alternatieve depositietechnieken of met andere
materialen. Kandidaten voor deze testen zijn onder andere CIGS absorber lagen
gedeponeerd met een tweestaps proces en alternatieve buffers, transparante
geleiders en alternatieve interconnectie methodes.
Op de langere termijn zou deze kwalitatieve kennis ook moeten worden vertaald in
een kwantitatief model. Dit kan bijvoorbeeld worden aangepakt door het modelleren
van de veranderingen van elektrische, optische en compositie parameters door de
degradatie. Dit model kan dan worden gebruikt om het gedrag van werkende CIGS
panelen te voorspellen.
275
van de zonnecellen, in een proces dat vergelijkbaar is aan potentiaal geinduceerde
degradatie (Potentiaal geInduceerde Degradatie, PID). Deze migratie resulteerde
in de vorming van kortsluitpaden, die zorgde voor een erg lage kortsluitweerstand
en open circuit voltage. Voor zowel de alkali-arme en rijke cellen treedt nog een
andere faalmode op tijdens blootstelling aan damp heat en licht: Dit is het langzaam
toenemen van de serieweerstand, dat waarschijnlijk deels veroorzaakt wordt door de
migratie van water en andere atmosferische moleculen in de ZnO:Al. Aangezien de
alkali-rijke cellen een snellere weerstandstoename laten zien, is het waarschijnlijk dat
daarnaast ook de migratie van natrium een rol speelt.
Aanbevelingen voor de toekomst
Aangezien alle CIGS bedrijven en onderzoeksinstituten natrium en eventueel kalium
gebruiken om de efficientie te verhogen, zou het onderzoek in de volgende stap
zich moeten richten op de ontwikkeling van een stabiele zonnecel met natrium
en/of kalium. Deze laatste lijkt langzamer te diffunderen en zou dus dezelfde
efficiëntievoordelen, maar geen stabiliteitsnadelen kunnen hebben. De route die
we kunnen gaan volgen is het maken van stabiele cellen door lage hoeveelheden
natrium met een post depositie behandeling (Post Deposition Treatment, PDT) aan
te brengen, of door een deel van het natrium te vervangen door kalium. Dit leidt
hopelijk tot het verkrijgen van zonnecellen die zowel een hoge initiële efficiëntie en
een lange, voorspelbare levensduur hebben.
Daarnaast zouden toekomstige testen zich ook moeten richten op CIGS zonnecellen
en modules die zijn gemaakte met alternatieve depositietechnieken of met andere
materialen. Kandidaten voor deze testen zijn onder andere CIGS absorber lagen
gedeponeerd met een tweestaps proces en alternatieve buffers, transparante
geleiders en alternatieve interconnectie methodes.
Op de langere termijn zou deze kwalitatieve kennis ook moeten worden vertaald in
een kwantitatief model. Dit kan bijvoorbeeld worden aangepakt door het modelleren
van de veranderingen van elektrische, optische en compositie parameters door de
degradatie. Dit model kan dan worden gebruikt om het gedrag van werkende CIGS
panelen te voorspellen.
275
