RU2626752C1 - Tandem metal oxide solar element - Google Patents
Tandem metal oxide solar element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626752C1 RU2626752C1 RU2016116137A RU2016116137A RU2626752C1 RU 2626752 C1 RU2626752 C1 RU 2626752C1 RU 2016116137 A RU2016116137 A RU 2016116137A RU 2016116137 A RU2016116137 A RU 2016116137A RU 2626752 C1 RU2626752 C1 RU 2626752C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal oxide
- tandem
- light flux
- sensitized
- solar
- Prior art date
Links
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims abstract description 29
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 48
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 10
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 11
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 3
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 26
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- JJWJFWRFHDYQCN-UHFFFAOYSA-J 2-(4-carboxypyridin-2-yl)pyridine-4-carboxylate;ruthenium(2+);tetrabutylazanium;dithiocyanate Chemical compound [Ru+2].[S-]C#N.[S-]C#N.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C([O-])=O)=C1.OC(=O)C1=CC=NC(C=2N=CC=C(C=2)C([O-])=O)=C1 JJWJFWRFHDYQCN-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006101 laboratory sample Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области солнечной фотоэнергетики, в частности к устройствам тандемного типа на основе металлооксидных солнечных элементов для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую. Наиболее успешно настоящее изобретение может быть применено в солнечных энергоустановках для работы в условиях как высокой, так и низкой освещенности.The invention relates to the field of solar photovoltaics, in particular to devices of the tandem type based on metal oxide solar cells for the direct conversion of solar energy into electrical energy. Most successfully, the present invention can be applied in solar power plants for operation in both high and low light conditions.
Уровень техникиState of the art
В последнее десятилетие в мире сформировалась огромная быстро развивающаяся индустрия производства солнечных элементов и панелей, которая показывает ежегодный прирост ~40%. Так мощность произведенных в 2014 г. в мире солнечных батарей превысила величину в 70 ГВт, а годовой оборот средств, связанных с исследованием, производством и разработкой инфраструктуры солнечных элементов и панелей, составляет около 100 млрд. долларов США. Развитие солнечной энергетики требует постоянного совершенствования параметров солнечных элементов (СЭ), важной характеристикой которых является эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую (КПД). Однако определяющим фактором конкурентоспособности СЭ является чисто экономический параметр стоимости ватта мощности солнечного элемента, который составляет сейчас менее 1 доллара США за один ватт.In the last decade, a huge rapidly developing industry for the production of solar cells and panels has formed in the world, which shows an annual increase of ~ 40%. So, the capacity of solar panels produced in 2014 in the world exceeded 70 GW, and the annual turnover of funds associated with the research, production and development of the infrastructure of solar cells and panels is about 100 billion US dollars. The development of solar energy requires continuous improvement of the parameters of solar cells (SE), an important characteristic of which is the efficiency of the conversion of solar energy into electrical energy (efficiency). However, the determining factor in the competitiveness of solar cells is the purely economic parameter of the cost of a watt of solar cell power, which is now less than 1 US dollar per watt.
Наряду с этим, в последнее время особое внимание уделяется эффективности работы СЭ не только в условиях прямого солнечного излучения (в режиме AMI,5, что соответствует интенсивности излучения 1000 Вт/м2), но и при низкой освещенности (при интенсивности 10-100 Вт/м2), то есть в тех реальных условиях, в которых большую часть времени функционирует СЭ, расположенный на широте средней или северной полосы Европы и России. Традиционные СЭ на основе кристаллического или аморфного кремния хорошо зарекомендовали себя для работы в условиях высокой интенсивности солнечного освещения, а также при использовании в условиях заатмосферного солнечного излучения для спутников и космических станций (при освещении АМ0). Однако в силу структурных особенностей кристаллического кремния, КПД кремниевых СЭ при низкой освещенности и в условиях пасмурной погоды существенно снижается. В связи с этим, в последние годы все больший интерес привлекают СЭ 3-го поколения на основе сенсибилизированных красителями нанокристаллических металлооксидных мезоструктур - металлооксидные солнечные элементы (МО СЭ) (международное английское название - nanocrystalline mesoscopic dye-sensitized solar cell, DSSC). В отличие от твердотельных кремниевых СЭ, благодаря своим особенностям, МО СЭ могут утилизировать солнечную энергию с высокой эффективностью независимо от интенсивности солнечного освещения в пределах 10-1000 Вт/м2, а также функционировать при низких углах падения света и в условиях диффузной освещенности. МО СЭ к настоящему времени показывают КПД преобразования более 12%, что превышает эффективность традиционных тонкопленочных СЭ на основе аморфного кремния (~6-7%) и не уступает эффективности тонкопленочных СЭ на основе микроморфного кремния, сконструированных на основе тандемной схемы. Дальнейшее увеличение эффективности МО СЭ возможно за счет создания тандемных систем различного типа, в которых входящие в тандемную структуру СЭ утилизируют солнечное излучение в различных, взаимодополняющих областях солнечного спектра.Along with this, lately special attention has been paid to the efficiency of solar cells not only in direct sunlight (in AMI mode 5, which corresponds to a radiation intensity of 1000 W / m 2 ), but also in low light conditions (at an intensity of 10-100 W / m 2 ), that is, under those real conditions in which most of the time a solar cell operates located on the latitude of the middle or northern strip of Europe and Russia. Traditional solar cells based on crystalline or amorphous silicon have proven themselves to work under conditions of high intensity of solar illumination, as well as when used in conditions of transatmospheric solar radiation for satellites and space stations (when illuminated AM0). However, due to the structural features of crystalline silicon, the efficiency of silicon SC in low light and in cloudy weather is significantly reduced. In this regard, in recent years, 3rd generation solar cells based on dye-sensitized nanocrystalline metal oxide mesostructures - metal oxide solar cells (MO solar cells) (the international English name is nanocrystalline mesoscopic dye-sensitized solar cell, DSSC) have become increasingly interesting. Unlike solid-state silicon solar cells, due to their features, MO solar cells can utilize solar energy with high efficiency regardless of the intensity of solar illumination in the range of 10-1000 W / m 2 , and also operate at low angles of incidence of light and in diffuse lighting conditions. To date, MO FEs show conversion efficiency of more than 12%, which exceeds the efficiency of traditional thin-film SCs based on amorphous silicon (~ 6-7%) and is not inferior to the efficiency of thin-film SCs based on micromorphic silicon, constructed on the basis of a tandem scheme. A further increase in the efficiency of MO solar cells is possible due to the creation of various types of tandem systems in which solar cells included in the tandem structure utilize solar radiation in different, complementary regions of the solar spectrum.
Известен МО СЭ на основе нанокристаллического диоксида титана, впервые представленный группой под руководством М. Гретцеля (заявка WO №91/16719, опубл. 31.10.1991) для выработки электричества в условиях прямого солнечного освещения. МО СЭ состоит из мезоскопического слоя нанокристаллического диоксида титана толщиной около 10 мкм, сенсибилизированного молекулами красителя, которые поглощают световое излучение в диапазоне 400-650 нм. Эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую такого МО СЭ составляет около 8%.Known MO SE based on nanocrystalline titanium dioxide, first introduced by a group led by M. Gretzel (application WO No. 91/16719, publ. 10/31/1991) for generating electricity in direct sunlight. MO SE consists of a mesoscopic layer of nanocrystalline titanium dioxide with a thickness of about 10 μm, sensitized by dye molecules that absorb light radiation in the range 400-650 nm. The efficiency of converting solar energy into electrical energy from such a solar cell is about 8%.
Главным недостатком данного типа МО СЭ является ограниченная область оптического поглощения световой энергии, которая обусловлена областью поглощения органического сенсибилизатора: солнечное излучение утилизируется в относительно узкой коротковолновой области солнечного спектра (400-650 нм). Этот факт не позволяет повысить эффективность преобразования солнечной энергии в данном типе МО СЭ, так как значительная часть энергии солнечного спектра в длинноволновой видимой области и в ближней инфракрасной (ИК) области в нем не утилизируется.The main disadvantage of this type of MO SE is the limited region of optical absorption of light energy, which is due to the absorption region of the organic sensitizer: solar radiation is disposed of in a relatively narrow short-wave region of the solar spectrum (400-650 nm). This fact does not allow to increase the efficiency of solar energy conversion in this type of MO SE, since a significant part of the energy of the solar spectrum in the long-wavelength visible region and in the near infrared (IR) region is not utilized in it.
Впервые схема тандемного МО СЭ на основе сочетания двух МО СЭ была предложена О. Шевалеевским и сотрудниками в 2003 г. (О. Chevaleevski, L. Larina, K.S. Lim "Nanocrystalline tandem photovoltaic cell with twin dye-sensitized anodes". IEEE Conf. Publ. Proc. 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Vol. 1, p.23-26, 2003). Особенностью указанного типа тандемного МО СЭ является использование проницаемого для электролита платинизированного сетчатого противоэлектрода, расположенного между двумя МО СЭ, фоточувствительные области которых ориентированы навстречу друг другу.For the first time, a scheme of tandem MO SE based on a combination of two MO SE was proposed by O. Shevaleevsky and coworkers in 2003 (O. Chevaleevski, L. Larina, KS Lim "Nanocrystalline tandem photovoltaic cell with twin dye-sensitized anodes". IEEE Conf. Publ . Proc. 3 rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Vol. 1, p.23-26, 2003). A feature of this type of tandem MO SE is the use of a platinum-plated mesh counter electrode permeable to the electrolyte, located between two MO SE, the photosensitive regions of which are oriented towards each other.
Главным недостатком предложенной тандемной схемы является конструктивная сложность установки и герметизации платинизированного сетчатого противоэлектрода, а также ослабление интенсивности светового потока, падающего на нижний МО СЭ, после его прохождения через сетчатый противоэлектрод. В результате, в предложенной тандемной схеме достигается незначительное увеличение эффективности преобразования световой энергии по сравнению с эффективностью верхнего, по ходу светового потока, МО СЭ.The main drawback of the proposed tandem scheme is the structural complexity of the installation and sealing of the platinized mesh counter electrode, as well as the weakening of the intensity of the light flux incident on the lower MO of the SE after it passes through the mesh counter electrode. As a result, the proposed tandem scheme achieves a slight increase in the efficiency of conversion of light energy compared with the efficiency of the upper, along the light flux, MO SE.
Известен тандемный СЭ для выработки электричества в условиях прямого солнечного освещения, который представляет собой сочетание МО СЭ и твердотельного СЭ на основе халькогенида CIGS (Cu-In-Ga-Se), описанный в работе: P. Liska, К. Trampi, М. Gratzel "Nanocrystalline dye-sensitized solar cell/copper indium gallium selenide thin-film tandem showing greater than 15% conversion efficiency". Appl. Phys. Lett., 88 (2006), p.203103. Данная конструкция представляет собой два расположенных один под другим СЭ, верхний из которых является МО СЭ, который поглощает и утилизирует часть солнечного излучения в спектральном диапазоне 400-650 нм и пропускает оставшуюся часть света к нижнему твердотельному СЭ типа CIGS, который утилизирует и превращает в электричество оставшуюся часть солнечного излучения в спектральном диапазоне 650-1100 нм.Known tandem solar cells for generating electricity in direct sunlight, which is a combination of MO solar cells and solid state solar cells based on CIGS chalcogenide (Cu-In-Ga-Se), described in: P. Liska, K. Trampi, M. Gratzel "Nanocrystalline dye-sensitized solar cell / copper indium gallium selenide thin-film tandem showing greater than 15% conversion efficiency." Appl. Phys. Lett., 88 (2006), p. 203103. This design consists of two solar cells located one below the other, the top of which is the MO solar cell, which absorbs and utilizes part of the solar radiation in the spectral range of 400-650 nm and passes the rest of the light to the lower solid state solar cell of the CIGS type, which utilizes and converts into electricity the rest of the solar radiation in the spectral range of 650-1100 nm.
Главным недостатком этого тандемного СЭ является использование в схеме двух СЭ различного типа: твердотельного СЭ на основе CuInGaSe и МО СЭ, выходные электрические характеристики которых практически невозможно согласовать. В результате, данная тандемная система может быть эффективной только в условиях высокой освещенности на уровне 1000 Вт/м. Однако при работе в условиях низкой и диффузной освещенности суммарная эффективность тандемного СЭ данного типа значительно уменьшается из-за несогласованности выходных электрических параметров, реализуемых при преобразовании света верхним и нижним СЭ, и преимущества тандемной схемы оказываются незначительными.The main disadvantage of this tandem solar cell is the use of two various types of solar cells in the circuit: solid-state solar cells based on CuInGaSe and MO solar cells, the output electrical characteristics of which are almost impossible to coordinate. As a result, this tandem system can only be effective in high light conditions at 1000 W / m. However, when operating in conditions of low and diffuse illumination, the total efficiency of a tandem solar cell of this type is significantly reduced due to inconsistency in the output electrical parameters realized when light is converted by the upper and lower solar cells, and the advantages of the tandem circuit are not significant.
Известен тандемный СЭ, состоящий из двух расположенных один под другим МО СЭ, которые сенсибилизированы различными красителями, описанный в работе М. Durr, A. Bamedi, A. Yasuda, G. Nellesa "Tandem dye-sensitized solar cell for improved power conversion efficiencies". Appl. Phys. Lett., 84 (2004), p.3397. Верхний, по ходу светового потока, МО СЭ поглощает и утилизирует часть солнечного излучения в спектральном диапазоне 400-650 нм и пропускает оставшуюся часть света к нижнему МО СЭ, который утилизирует и превращает в электричество оставшуюся часть солнечного излучения в спектральном диапазоне 400-750 нм.Known tandem solar cells, consisting of two MOs located one below the other, which are sensitized by various dyes, is described in the work of M. Durr, A. Bamedi, A. Yasuda, G. Nellesa "Tandem dye-sensitized solar cell for improved power conversion efficiencies" . Appl. Phys. Lett., 84 (2004), p. 3397. The upper MO in the direction of the light flux absorbs and utilizes part of the solar radiation in the spectral range of 400--650 nm and passes the remaining part of the light to the lower MO of the solar cells, which utilizes and converts the remaining part of the solar radiation in the spectral range of 400--750 nm.
Недостатками этого тандемного СЭ является его низкая суммарная эффективность равная 10,5%. Причиной низкой эффективности является то, что нижний, по ходу падающего света, МО СЭ сенсибилизирован красителем, спектральная характеристика которого мало отличается от спектра поглощения красителя верхнего МО СЭ. В результате, тандемная конструкция лишь незначительно (примерно на 10%) увеличивает эффективность верхнего МО СЭ, которая составляет ~9%.The disadvantages of this tandem solar cell is its low total efficiency of 10.5%. The reason for the low efficiency is that the lower MO in the direction of the incident light is sensitized by a dye, the spectral characteristic of which differs little from the absorption spectrum of the dye of the upper MO SE. As a result, the tandem design only slightly (about 10%) increases the efficiency of the upper MO SE, which is ~ 9%.
Наиболее близким к заявляемому тандемному МО СЭ является тандемный МО СЭ, описанный в патенте США №8530738, опубл. 10.09.2013 (прототип). Тандемный СЭ-прототип состоит из двух расположенных один под другим по ходу светового потока МО СЭ, которые сенсибилизированы различными органическими красителями. Краситель первого по ходу светового потока МО СЭ обеспечивает максимальную эффективность СЭ-прототипу при поглощении света с длиной волны 500 нм, второй (по ходу светового потока) МО СЭ наиболее эффективен при длине волны 700 нм. В качестве общего для обоих МО СЭ промежуточного токосъемного контакта в устройстве-прототипе использована мезопористая структура диоксида титана, покрытая с одной стороны тонким слоем платины, служащим противоэлектродом для 1-го по ходу светового потока МО СЭ, а с другой стороны мезоструктурный диоксид титана покрыт проводящим слоем оксида олова, допированного фтором или индием, который служит проводящим электродом для второго (по ходу светового потока) МО СЭ тандемной конструкции СЭ-прототипа. При освещении в режиме AM 1,5 результирующие параметры тандемного МО СЭ-прототипа были следующие: плотность тока короткого замыкания составила 12,1 мА/см, напряжение холостого хода - 0,4 В, фактор заполнения (FF) - 0,6 и КПД - 2,9%.Closest to the claimed tandem MO SE is the tandem MO SE described in US patent No. 8530738, publ. 09/10/2013 (prototype). The tandem SE prototype consists of two MO SEs located one below the other along the light flux, which are sensitized with various organic dyes. The dye of the first MO light emitting dye along the light flux ensures maximum efficiency of the SE prototype when absorbing light with a wavelength of 500 nm, and the second light emitting diode (along the light flux) of the MO SE is most effective at a wavelength of 700 nm. A mesoporous structure of titanium dioxide, coated on one side with a thin platinum layer serving as a counter electrode for the first along the light flux of MO SE, and on the other hand, mesostructured titanium dioxide is coated with conductive a layer of tin oxide doped with fluorine or indium, which serves as a conductive electrode for the second (in the direction of the light flux) MO SE tandem design of the SE prototype. When illuminated in AM 1.5 mode, the resulting parameters of the tandem MO of the SE prototype were as follows: the short circuit current density was 12.1 mA / cm, the open circuit voltage was 0.4 V, the filling factor (FF) was 0.6, and the efficiency - 2.9%.
Главным недостатком тандемного МО СЭ-прототипа является низкая эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую - КПД=2,9%. Отсутствие промежуточной твердой подложки для крепления токосъемного контакта, роль которой в тандемном МО СЭ-прототипе выполняет мезоструктурный слой диоксида титана, приводит к нестабильности работы данного типа тандемного СЭ и снижению его эффективности. Низкая эффективность СЭ-прототипа обусловлена также использованием в качестве сенсибилизаторов органических красителей, которые слабо поглощают в длинноволновой видимой и не поглощают в ближней ИК-области солнечного спектра.The main disadvantage of the tandem MO SE prototype is the low efficiency of converting solar energy into electrical energy - efficiency = 2.9%. The absence of an intermediate solid substrate for attaching a current collector contact, the role of which in the tandem MO SE prototype is played by the mesostructured titanium dioxide layer, leads to the instability of this type of tandem SE and its effectiveness. The low efficiency of the SE prototype is also due to the use of organic dyes as sensitizers, which are weakly absorbed in the long-wavelength visible and do not absorb in the near infrared region of the solar spectrum.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей заявляемого изобретения является разработка тандемного МО СЭ, состоящего из двух СЭ на основе сенсибилизированных металлооксидных мезоструктур, конструкция которого обеспечит стабильную работу устройства и позволит повысить эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую, при этом конструкция заявляемого тандемного МО СЭ должна быть достаточно простой. Заявляемый тандемный МО СЭ должен обеспечивать поглощение и преобразование в электричество практически всей световой энергии солнечного излучения, включая коротковолновую и длинноволновую области видимого спектра и ближнюю ИК-область, что также позволит увеличить эффективность его работы.The objective of the invention is the development of a tandem MO solar cell, consisting of two solar cells based on sensitized metal oxide mesostructures, the design of which will ensure stable operation of the device and will improve the efficiency of converting solar energy into electrical energy, while the design of the claimed tandem MO solar cell should be quite simple. The inventive tandem MO SE should ensure the absorption and conversion into electricity of almost all the light energy of solar radiation, including the short-wave and long-wave regions of the visible spectrum and the near infrared region, which will also increase its efficiency.
Решение поставленной задачи достигается предлагаемым тандемным металлооксидным солнечным элементом, содержащим два расположенных один под другим по ходу светового потока металлооксидных солнечных элемента (МО СЭ) на основе мезоскопических слоев сенсибилизированных металлооксидов, в котором общий промежуточный токосъемный контакт размещен на стеклянной подложке, расположенной между верхним и нижним по ходу светового потока МО СЭ, на которую со стороны, обращенной к верхнему по ходу светового потока МО СЭ, нанесен проводящий слой платины, являющийся для верхнего МО СЭ противоэлектродом, а с противоположной стороны стеклянной подложки, обращенной к нижнему по ходу светового потока МО СЭ, нанесено проводящее покрытие из оксида олова, допированного фтором или индием, служащее для нижнего МО СЭ проводящим электродом, при этом верхний по ходу светового потока МО СЭ сенсибилизирован органическим красителем, поглощающим солнечный свет в диапазоне длин волн 400-650 нм, а нижний по ходу светового потока МО СЭ сенсибилизирован органическим красителем, поглощающим солнечный свет в диапазоне длин волн 650-1000 нм.The solution to this problem is achieved by the proposed tandem metal oxide solar cell containing two metal oxide solar cells (MO SE) located one below the other in the light flux based on mesoscopic layers of sensitized metal oxides, in which a common intermediate current collector contact is placed on a glass substrate located between the upper and lower along the luminous flux of the MO SE, on which, from the side facing the upper along the luminous flux of the MO SE, a conductive layer of In other words, it is a counter electrode for the upper MO SE, and on the opposite side of the glass substrate facing the lower along the light flux of the MO SE, a conductive coating of tin oxide doped with fluorine or indium is applied, which serves as the conductive electrode for the lower MO SE, while the upper in the course of the light flux, the MO SE is sensitized with an organic dye that absorbs sunlight in the wavelength range of 400-650 nm, and the lower direction along the light flux of the MO SE is sensitized with an organic dye that absorbs sunlight in the wavelength range of 650-1000 nm.
Мезоскопические слои сенсибилизированного металлооксида могут быть выполнены из нанокристаллического металлооксида, выбранного из группы: диоксид титана, оксид цинка, оксид никеля, оксид железа или их смеси.Mesoscopic layers of sensitized metal oxide can be made of nanocrystalline metal oxide selected from the group: titanium dioxide, zinc oxide, nickel oxide, iron oxide, or mixtures thereof.
Проводящий слой платины, являющийся для верхнего МО СЭ противоэлектродом, может быть нанесен на проводящее покрытие из оксида олова, допированного фтором или индием.The conductive layer of platinum, which is the counter electrode for the upper MO SC, can be deposited on a conductive coating of tin oxide doped with fluorine or indium.
Проводящие покрытия, нанесенные на стеклянную подложку для общего промежуточного токосъемного контакта, являются прозрачными.Conductive coatings deposited on a glass substrate for a common intermediate current collector contact are transparent.
Нижний по ходу светового потока МО СЭ может быть сенсибилизирован квантовыми точками, поглощающими солнечный свет в диапазоне длин волн 600-1300 нм.The lower MO light path along the luminous flux can be sensitized by quantum dots that absorb sunlight in the wavelength range of 600–1300 nm.
Предлагаемый тандемный МО СЭ, содержащий два МО СЭ, имеет конструкцию с общим для обоих МО СЭ токосъемным центральным контактом, размещенным на стеклянной подложке, который включает одновременно противоэлектрод для верхнего по ходу светового потока МО СЭ и проводящий электрод для нижнего МО СЭ, что позволяет повысить надежность работы тандемного МО СЭ. Такая схема предлагаемого тандемного МО СЭ позволяет осуществлять как параллельное, так и последовательное подсоединение к внешней нагрузке обоих МО СЭ и достигать высоких значений КПД преобразования световой энергии в электрическую, при этом конструкция тандемного МО СЭ является достаточно простой.The proposed tandem MO SC, containing two MO SCs, has a design with a common for both MO SC current-collecting central contact placed on a glass substrate, which simultaneously includes a counter electrode for the upstream light flux of the MO SC and a conductive electrode for the lower MO SC, which allows to increase the reliability of the tandem MO SE. Such a scheme of the proposed tandem MO SE allows both parallel and serial connection to the external load of both MO SE and to achieve high values of the efficiency of conversion of light energy into electrical energy, while the design of the tandem MO SE is quite simple.
В заявляемом тандемном МО СЭ верхний элемент, на который непосредственно падает световой поток, поглощает и преобразует солнечное излучение в коротковолновой области спектра, и пропускает оставшуюся неутилизированную длинноволновую видимую и ближнюю ИК-часть солнечного излучения ко второму, нижнему по ходу светового потока, МО СЭ тандемного МО СЭ. Нижний, по ходу светового потока, МО СЭ тандемного МО СЭ расположен непосредственно под верхним МО СЭ. Прошедшая через верхний МО СЭ и не поглощенная им часть светового потока поглощается и преобразуется нижним МО СЭ. Таким образом, предлагаемый тандемный МО СЭ обеспечивает поглощение и преобразование в электричество практически всей световой энергии солнечного спектра. В верхнем МО СЭ в качестве сенсибилизатора используется органический краситель, поглощающий в диапазоне 400-650 нм, нижний МО СЭ поглощает свет в диапазоне длин волн 600-1000 нм, он сенсибилизирован другим типом органического красителя или квантовыми точками.In the claimed tandem MO SE, the upper element, onto which the light flux directly falls, absorbs and converts solar radiation in the short-wavelength region of the spectrum, and passes the remaining unused long-wave visible and near IR part of the solar radiation to the second, lower along the light flux, MO SE tandem MO SE. The lower, along the luminous flux, MO SE of the tandem MO SE is located directly below the upper MO SE. Passing through the upper MO SE and not absorbed by it, part of the light flux is absorbed and converted by the lower MO SE. Thus, the proposed tandem MO SE provides the absorption and conversion into electricity of almost all the light energy of the solar spectrum. An organic dye that absorbs in the 400–650 nm range is used as a sensitizer in the upper MO SE; the lower MO SE absorbs light in the 600–1000 nm wavelength range; it is sensitized by another type of organic dye or quantum dots.
На фигуре представлена схема предлагаемого тандемного МО СЭ.The figure shows a diagram of the proposed tandem MO SE.
В предлагаемом тандемном МО СЭ в качестве подложки для верхнего, по ходу падающего светового потока, МО СЭ используется прозрачная стеклянная подложка (1а), покрытая со стороны, противоположной направлению светового потока, прозрачным проводящим слоем оксида олова, допированного фтором (FTO) (2а), на который нанесен мезоскопический слой сенсибилизированного металлооксида (3а). За слоем сенсибилизированного металлооксида (3а) расположен слой электролита (4).In the proposed tandem MO SE, a transparent glass substrate (1a) is used as a substrate for the upper, along the incident light flux, MO SE, coated on the side opposite to the direction of the light flux with a transparent conductive layer of tin oxide doped with fluorine (FTO) (2a) on which a mesoscopic layer of sensitized metal oxide is applied (3a). An electrolyte layer (4) is located behind a layer of sensitized metal oxide (3a).
В качестве противоэлектрода для верхнего МО СЭ использован тонкий прозрачный слой платины (5а), нанесенный со стороны, обращенной к верхнему МО СЭ, на центральную стеклянную подложку (lb), покрытую с обеих сторон прозрачными проводящими слоями FTO (2b и 2с).As a counter electrode for the upper MO SE, a thin transparent layer of platinum (5a) was used, deposited on the side facing the upper MO SE on a central glass substrate (lb) coated on both sides with transparent FTO conductive layers (2b and 2c).
Нижний по ходу светового потока МО СЭ, включающий мезоскопический слой сенсибилизированного металлооксида (3b) и слой электролита (4), размещен на центральной стеклянной подложке (lb). Центральная стеклянная подложка (lb) со стороны, обращенной к нижнему по ходу светового потока МО СЭ, покрыта прозрачным проводящим слоем FTO (2с), служащим для нижнего МО СЭ проводящим электродом.The downstream MO SE, including the mesoscopic layer of sensitized metal oxide (3b) and the electrolyte layer (4), is placed on the central glass substrate (lb). The central glass substrate (lb) from the side facing the lower side of the light flux of the MO FE is covered with a transparent conductive layer FTO (2c), which serves as the conductive electrode for the lower MO FE.
В качестве противоэлектрода для нижнего МО СЭ использован тонкий прозрачный слой платины (5b), нанесенный на проводящий слой FTO (2d) на стеклянной подложке (1 с).A thin transparent platinum layer (5b) deposited on the FTO conductive layer (2d) on a glass substrate (1 s) was used as a counter electrode for the lower MO SC.
Таким образом, на центральной стеклянной подложке (lb) размещен общий для обоих МО СЭ предлагаемого тандемного МО СЭ промежуточный токосъемный контакт, включающий платиновый противоэлектрод (5а) (для верхнего по ходу светового потока МО СЭ) и проводящий электрод (2с) (для нижнего по ходу светового потока МО СЭ). Оба МО СЭ тандемного МО СЭ подключены по параллельной схеме к нагрузке (6).Thus, on the central glass substrate (lb), an intermediate current collector contact common for both MOs of the proposed tandem MOs of the solar cells is placed, including a platinum counter electrode (5a) (for the upstream luminous flux of the MOs) and a conductive electrode (2c) (for the lower the luminous flux of MO SE). Both MO SCs of the tandem MO SC are connected in parallel to the load (6).
Пример.Example.
Функционирование предлагаемого тандемного МО СЭ на основе двух МО СЭ было проверено на изготовленном лабораторном образце, состоящем из верхнего по ходу светового потока МО СЭ на основе нанокристаллического диоксида титана в качестве металлооксида, сенсибилизированного красителем N719, поглощающего солнечный свет в области 400-650 нм, и нижнего МО СЭ на основе нанокристаллического диоксида титана в качестве металлооксида, сенсибилизированного красителем "Black Dye", который поглощал прошедший через верхний МО СЭ солнечный свет в спектральной области 650-1000 нм. В конструкции тандемного МО СЭ был использован общий центральный контакт на стеклянной подложке, являющийся одновременно проводящим противоэлектродом на основе платины для верхнего по ходу светового потока МО СЭ и проводящим электродом для нижнего по ходу светового потока МО СЭ. Оба МО СЭ тандемного МО СЭ были подключены по параллельной схеме, аналогичной той, которая показана на приведенной фигуре. Верхний МО СЭ был сформирован на прозрачной стеклянной подложке, нижняя часть которой, по ходу светового потока, покрыта прозрачным электрическим контактом на основе оксида олова, допированного фтором (FTO), толщиной 30 нм с удельным сопротивлением 10 Ом×см. На поверхности проводящего слоя был сформирован мезоскопический слой металлооксида толщиной 10 мкм, состоящий из наночастиц диоксида титана (ТiO2) размером ~20 нм. В мезоскопическом слое отдельные наночастицы ТiO2 имели между собой электрический контакт и образовывали пористую структуру с размерами пор около 20 нм. Поверхность мезопористой структуры верхнего МО СЭ в объеме была покрыта монослоем молекул сенсибилизатора N719 (Solaronix, Швейцария). Пространство мезослоя заполнялось йодсодержащим электролитом. Мезоскопический слой диоксида титана, сенсибилизированного красителем, примыкал к контактному прозрачному противоэлектроду в виде слоя платины толщиной ~40 нм, который был нанесен на общую для обоих МО СЭ тандемного МО СЭ центральную стеклянную подложку. С противоположной, по ходу светового потока, стороны общая центральная стеклянная подложка была покрыта контактным проводящим слоем на основе оксида олова, допированного фтором (FTO) толщиной 30 нм с удельным сопротивлением 10 Ом×см. Сформированный на этой проводящей подложке второй или нижний, по ходу светового потока, МО СЭ сконструирован по той же схеме, что и верхний МО СЭ, но отличается типом сенсибилизатора, в качестве которого был использован краситель "Black Dye" (Solaronix, Швейцария), который обладает спектральной чувствительностью в более длинноволновой области спектра, по сравнению с красителем N719. При освещении поверхности тандемного МО СЭ в объеме мезоскопических слоев происходит процесс захвата квантов света молекулами сенсибилизаторов, перенос электрона из основного в возбужденное состояние молекул сенсибилизатора, и в качестве следующей стадии инициируется перенос электронов из молекул сенсибилизаторов в зону проводимости диоксида титана. Далее происходит диффузионный перенос электронов через объем мезослоев металлооксида к проводящим контактам МО СЭ. Роль электролита в объеме мезоскопической системы заключается в восполнении носителей заряда в молекулах красителя через редокс-пару от противоэлектродов каждого из МО СЭ, выполненных на основе платины.The operation of the proposed tandem MO SE based on two MO SEs was tested on a manufactured laboratory sample consisting of an upstream light flux MO MO based on nanocrystalline titanium dioxide as metal oxide sensitized by N719 dye that absorbs sunlight in the range 400-650 nm, and lower MO SE based on nanocrystalline titanium dioxide as a metal oxide sensitized by the Black Dye dye, which absorbed sunlight transmitted through the upper MO SE in spectral t he area 650-1000 nm. In the design of the tandem MO SE, a common central contact on a glass substrate was used, which is simultaneously a conductive platinum-based counter electrode for the upstream light flux of the MO SE and a conductive electrode for the downstream light flux of the MO SE. Both MO SEs of the tandem MO SE were connected in a parallel circuit similar to that shown in the figure. The upper MO SE was formed on a transparent glass substrate, the lower part of which, along the luminous flux, was coated with a transparent electrical contact based on fluorine doped tin oxide (FTO), 30 nm thick with a resistivity of 10 Ω × cm. On the surface of the conductive layer, a mesoscopic layer of metal oxide with a thickness of 10 μm was formed, consisting of titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles with a size of ~ 20 nm. In the mesoscopic layer, individual TiO 2 nanoparticles had electrical contact with each other and formed a porous structure with pore sizes of about 20 nm. The surface of the mesoporous structure of the upper MO FE in bulk was coated with a monolayer of N719 sensitizer molecules (Solaronix, Switzerland). The space of the mesolayer was filled with iodine-containing electrolyte. The mesoscopic layer of titanium dioxide sensitized with dye was adjacent to the contact transparent counter electrode in the form of a ~ 40 nm thick platinum layer, which was deposited on a central glass substrate common for both MOEs of the tandem MOEs. On the opposite side, along the luminous flux, the common central glass substrate was coated with a contact conducting layer based on tin oxide doped with fluorine (FTO) 30 nm thick with a resistivity of 10 Ω × cm. Formed on this conductive substrate, the second or lower, along the luminous flux, MO SE is designed in the same way as the upper MO SE, but differs in the type of sensitizer, which was used as a dye "Black Dye" (Solaronix, Switzerland), which has spectral sensitivity in the longer wavelength region of the spectrum, compared with the dye N719. When the surface of the tandem MO SE in the volume of mesoscopic layers is illuminated, the process of capture of light quanta by sensitizer molecules occurs, the electron is transferred from the ground to the excited state of the sensitizer molecules, and as a next step, the transfer of electrons from the sensitizer molecules to the conduction band of titanium dioxide is initiated. Next, diffusion transfer of electrons through the volume of the metal oxide mesolayers to the conducting contacts of the MO FE occurs. The role of the electrolyte in the volume of the mesoscopic system is to replenish the charge carriers in the dye molecules through a redox pair from the counter electrodes of each of the MO FE made on the basis of platinum.
Верхний, по ходу светового потока, МО СЭ абсорбирует солнечное излучение в коротковолновой области видимого спектра и пропускает оставшуюся часть солнечного излучения в длинноволновой видимой и ближней ИК-области спектра к нижнему МО СЭ тандемного МО СЭ. Подключение к нагрузке предлагаемого тандемного МО СЭ осуществляется по параллельной схеме, которая проиллюстрирована на фигуре.The upper, along the luminous flux, MO SE absorbs solar radiation in the short wavelength region of the visible spectrum and passes the remainder of the solar radiation in the long wavelength visible and near infrared spectral regions to the lower MO SE of the tandem MO SE. Connection to the load of the proposed tandem MO SE is carried out according to a parallel circuit, which is illustrated in the figure.
Измерения характеристик представленного в качестве примера тандемного МО СЭ были проведены при освещении солнечным имитатором в режиме AM1,5 (1000 Вт/м2) и показали следующие результаты. Плотность тока короткого замыкания составила 33,2 мА/см2, напряжение холостого хода - 0,7 В, фактор заполнения - 0,67 и КПД - 15,6%.Measurements of the characteristics of the tandem MO SE as an example were carried out under illumination with a solar simulator in the AM1.5 mode (1000 W / m 2 ) and showed the following results. The short circuit current density was 33.2 mA / cm 2 , the open circuit voltage was 0.7 V, the filling factor was 0.67, and the efficiency was 15.6%.
Полученные данные свидетельствуют о том, что заявляемый тандемный МО СЭ обладает высокой эффективностью преобразования солнечной энергии в электрическую и значительно превосходит по своим характеристикам прототип. В частности, КПД предлагаемого тандемного МО СЭ выше более чем в 5 раз (КПД МО СЭ-прототипа составляет 2,9%).The data obtained indicate that the claimed tandem MO SE has a high efficiency of converting solar energy into electrical energy and significantly exceeds the prototype in its characteristics. In particular, the efficiency of the proposed tandem MO SE is more than 5 times higher (the efficiency of the MO SE prototype is 2.9%).
Таким образом, предложен тандемный МО СЭ, конструкция которого обеспечивает стабильную работу устройства и позволяет повысить эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую. Заявляемый тандемный МО СЭ, благодаря близким значениям напряжений холостого хода обоих входящих в его состав МО СЭ и использованию общего центрального контакта, позволяет эффективно осуществить параллельное подключение к нагрузке обоих МО СЭ и существенно повысить КПД преобразования световой энергии в электрическую. Конструкция предлагаемого тандемного МО СЭ отличается достаточной простотой.Thus, the proposed tandem MO SE, the design of which ensures the stable operation of the device and improves the efficiency of conversion of solar energy into electrical energy. The inventive tandem MO SE, due to the close open-circuit voltages of both MO SEs included in its composition and the use of a common central contact, allows the parallel connection of both MO SEs to the load and significantly increases the efficiency of converting light energy into electrical energy. The design of the proposed tandem MO SE is quite simple.
Заявляемый тандемный МО СЭ обеспечивает эффективное поглощение и преобразование в электричество практически всей световой энергии солнечного спектра: в коротковолновой и длинноволновой области видимого спектра и в ближней ИК-области, и обеспечивает увеличение эффективности преобразования световой энергии в электричество как при высокой интенсивности светового потока (100-1000 Вт/м2), так и при низкой и диффузной освещенности (10-100 Вт/м2 и ниже).The inventive tandem MO SE provides efficient absorption and conversion into electricity of almost the entire light energy of the solar spectrum: in the short-wave and long-wave regions of the visible spectrum and in the near infrared region, and provides an increase in the efficiency of conversion of light energy to electricity as at high light flux (100- 1000 W / m 2 ), and at low and diffuse illumination (10-100 W / m 2 and below).
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116137A RU2626752C1 (en) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Tandem metal oxide solar element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116137A RU2626752C1 (en) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Tandem metal oxide solar element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2626752C1 true RU2626752C1 (en) | 2017-07-31 |
Family
ID=59632497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016116137A RU2626752C1 (en) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Tandem metal oxide solar element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2626752C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2698533C1 (en) * | 2018-10-02 | 2019-08-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Metal oxide solar cell |
| RU2776427C2 (en) * | 2018-05-16 | 2022-07-19 | Эксегер Оперейшнз Аб | Photoelectric device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006339074A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Gunze Ltd | Manufacturing method for dye-sensitized solar cell |
| TW201039454A (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-01 | Univ Minghsin Sci & Tech | Double-sided transparent plate structure of solar cell |
| CN202102899U (en) * | 2011-06-30 | 2012-01-04 | 台燿科技股份有限公司 | Double-side photic solar energy cell |
| JP2013114778A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Sony Corp | Photoelectric conversion element, photoelectric conversion element module, photoelectric conversion element module manufacturing method, electronic equipment, and building |
| US8530738B2 (en) * | 2009-03-11 | 2013-09-10 | National University Corporation Kyushu Institute Of Technology | Dye-sensitized solar cell |
| RU2531767C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Tandem solar photoconverter |
| RU2531768C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Double-sided solar photoconverter (versions) |
| US20150144199A1 (en) * | 2012-05-25 | 2015-05-28 | Korea Institute Of Industrial Technology | Dye-sensitized solar cell having carbon nano-web coated with graphene and method for manufacturing same |
-
2016
- 2016-04-26 RU RU2016116137A patent/RU2626752C1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006339074A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Gunze Ltd | Manufacturing method for dye-sensitized solar cell |
| US8530738B2 (en) * | 2009-03-11 | 2013-09-10 | National University Corporation Kyushu Institute Of Technology | Dye-sensitized solar cell |
| TW201039454A (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-01 | Univ Minghsin Sci & Tech | Double-sided transparent plate structure of solar cell |
| CN202102899U (en) * | 2011-06-30 | 2012-01-04 | 台燿科技股份有限公司 | Double-side photic solar energy cell |
| JP2013114778A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Sony Corp | Photoelectric conversion element, photoelectric conversion element module, photoelectric conversion element module manufacturing method, electronic equipment, and building |
| US20150144199A1 (en) * | 2012-05-25 | 2015-05-28 | Korea Institute Of Industrial Technology | Dye-sensitized solar cell having carbon nano-web coated with graphene and method for manufacturing same |
| RU2531767C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Tandem solar photoconverter |
| RU2531768C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Double-sided solar photoconverter (versions) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| RU2531768C1), 27.10.2014. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776427C2 (en) * | 2018-05-16 | 2022-07-19 | Эксегер Оперейшнз Аб | Photoelectric device |
| RU2698533C1 (en) * | 2018-10-02 | 2019-08-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Metal oxide solar cell |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kouhnavard et al. | A review of semiconductor materials as sensitizers for quantum dot-sensitized solar cells | |
| Grätzel | The advent of mesoscopic injection solar cells | |
| Löper et al. | Organic–inorganic halide perovskite/crystalline silicon four-terminal tandem solar cells | |
| Wang et al. | A novel high-performance photovoltaic–thermoelectric hybrid device | |
| Kumar | Organic solar cells: device physics, processing, degradation, and prevention | |
| CN102214661B (en) | Thin film solar battery capable of absorbing sunlight with wide spectrum | |
| Wang et al. | Experimental and simulation analysis of the dye sensitized solar cell/Cu (In, Ga) Se2 solar cell tandem structure | |
| Rawal et al. | Dye sensitized Solar Cells: the emerging technology | |
| Chander et al. | Comparison of different types of solar cells–a review | |
| RU2531767C1 (en) | Tandem solar photoconverter | |
| Bhambhani | Quantum dot-sensitized solar cells: a review | |
| RU2626752C1 (en) | Tandem metal oxide solar element | |
| CN202167502U (en) | Film solar battery of wide spectrum absorption | |
| Chen et al. | Sensitized solar cells via nanomaterials: A recent development in quantum dots-based solar cells | |
| Alfa et al. | Fabrication and Characterisation of Titanium Dioxide Based Dye Sensitized Solar Cell using Flame of the Forest Dye | |
| Mahesh et al. | TiO2 microstructure, fabrication of thin film solar cells and introduction to dye sensitized solar cells | |
| Lin et al. | Back-contact perovskite solar cells | |
| Van Roosmalen | Molecular-based concepts in PV towards full spectrum utilization | |
| WO1999063599A1 (en) | Dye sensitized nano-structured photo-voltaic tandem cell | |
| Zhao et al. | CdTeO3 deposited mesoporous NiO photocathode for a solar cell | |
| RU2531768C1 (en) | Double-sided solar photoconverter (versions) | |
| Grätzel | Nanocrystalline ceramic films for efficient conversion of light into electricity: Code: F9 | |
| Babkair et al. | Dye sensitized solar cells based on double-layered titanium dioxide and their evaluation in tropical hot desert climate of Saudi Arabia | |
| RU2698533C1 (en) | Metal oxide solar cell | |
| Lyu | Design, synthesis and study of functional organometallic ruthenium complexes for dye-sensitized solar cells and photoelectrochemical cells |