به گزارش ایراسین، پژوهش جدیدی از دانشگاه نیو ساوت ولز (UNSW) در استرالیا نشان می‌دهد که استفاده از لایه ضخیم‌تر اکسید آلومینیوم (AlOₓ) در سلول‌های خورشیدی نوع TOPCon می‌تواند مقاومت قابل‌توجهی در برابر تخریب ناشی از تابش ماوراءبنفش (UVID) فراهم کند، پدیده‌ای که به یکی از چالش‌های مهم در اطمینان از عملکرد طولانی‌مدت این فناوری تبدیل شده است.

در این مطالعه، محققان دو ضخامت لایه AlOₓ را بررسی کردند: ۴ نانومتر که ضخامت حداقل اقتصادی که معمولاً در صنعت استفاده می‌شود. ۷ نانومتر که ضخامت بیشتر که هنوز تأثیر منفی قابل‌توجهی بر خواص نوری ساختار لایه ندارد.

هر ضخامت در دو ساختار مختلف سلول (با و بدون امیتر بورونِ افزوده) مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج نشان داد که سلول‌هایی با لایه ضخیم‌تر، تراکم جریان اشباع پایین‌تری دارند که نشان‌دهنده کاهش تخریب سطحی پاسیو (passivation) است. محققان این موضوع را نشانه‌ای از نقش مهم ضخامت AlOₓ در روند تخریب بیان کردند.

نقش تعامل فوتون‌های UV و هیدروژن

پژوهشگران همچنین تأکید کردند که تخریب UVID ناشی از تعامل فوتون‌های UV با لایه‌های دی‌الکتریک غنی از هیدروژن است، فرآیندی که باعث جابه‌جایی هیدروژن و ایجاد نقصان در سطح تماس می‌شود. لایه ۷ نانومتری AlOₓ با ایجاد مانع مؤثرتر در برابر انتقال هیدروژن متحرک، مقاومت بیشتری در برابر UVID ارائه می‌دهد.

محققان نتیجه می‌گیرند که ضخیم‌تر کردن لایه AlOₓ می‌تواند راهنمای مهمی برای طراحی لایه‌های پاسیو با دوام بیشتر فراهم کند و به ایجاد پروتکل‌های تست شتاب‌دهنده بهتر برای اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت فناوری TOPCon کمک کند، فناوری‌ای که هنوز به‌عنوان یکی از پیشروترین فناوری‌های سلول خورشیدی در جهان مطرح است.

پدیده تخریب ناشی از تابش ماوراءبنفش یکی از دغدغه‌های اصلی صنعت فتوولتائیک است و گزارش‌های قبلی نشان داده‌اند که بسیاری از ماژول‌های استاندارد در آزمایش‌های UV دچار افت قابل‌توجه عملکرد می‌شوند، به‌خصوص در فناوری‌هایی مانند TOPCon که حساسیت بالا به نقص‌های سطحی دارند.