🎉 Студент-Науковець Артем Забуга та Колектив Кафедри ЕКТ Опублікували Статтю в Q2 Журналі про Інноваційні Сонячні Елементи Третього Покоління 🔬

   Колективом співробітників кафедри ЕКТ Zabuha A., Dobrozhan O., Velykodnyi D., Opanasyuk A. опублікована чергова стаття «Impact of optical and recombination losses on the photovoltaic parameters of thin-film solar cells with n-CdS(ZnO, ZnMgO)/p-Cu₁₂Sb₄S₁₃ heterojunctions» у високорейтингових виданнях. Це журнал «Micro and Nanostructures», який відноситься до квартілю Q2 та має імпакт фактор IF 3. Співавтором статті став студент нашої спеціальності Артем Забуга, який вніс дуже суттєвий внесок в те щоб стаття була опублікована. Нагадуємо, що Артем був визнаний кращим науковцем серед студентів. Нещодавно він отримав почесне звання «Кращий студент-науковець» СумДУ, що є визнанням його сумлінної праці, вагомих досягнень та активного внеску в розвиток наукових досліджень.

   Стаття присвячена пошуку нових сполук поглинальних шарів сонячних елементів (СЕ) третього покоління. Такі сполуки повинні бути дешевими, екологічно безпечними та забезпечувати високий коефіцієнт перетворення сонячної енергії в електричну, тобто за шириною забороненої зони відповідати оптимуму Шоклі Квайсера. Серед новітніх фотоелектричних матеріалів 3-го покоління в наш час велику увагу привертає тетраедритна сполука Cu₁₂Sb₄S₁₃ (CAS), всі компоненти якої є нетоксичними та широко поширеними у земній корі. Ця сполука у легованому стані (зокрема цинком та селеном) володіє надзвичайно високим коефіцієнтом поглинання світла (a ~ 10⁵ см^-1), що дозволяє зменшити товщину поглинального шару СЕ до сотен нанометрів, роблячи їх прозорими і гнучкими. Це у свою чергу суттєво збільшує область застосування таких фотоелектричних перетворювачів. Хоча тетраедритна сполука CAS добре вивчена з точки зору термоелектричних застосувань, її ефективність у якості поглинального шару СЕ ще слід було довести. Це і зробили автори в своїй статті. Вони провели розрахунок оптичних та рекомбінаційних втрат у СЕ з конструкцією n-CdS(ZnO, ZnMgO)/p-Cu₁₂Sb₄S₁₃ з метою їх зменшення. В результаті розрахунків були запропоновані оптимальні конструкції приладів з поглинальним шаром CAS та визначені їх основні параметри: напруга холостого хода, струм короткого замикання, філ фактор та максимальний ККД фотоперетворювачів. Підтверджено, що тетраедритний матеріал дійсно дозволяє створити високоефективні СЕ, перш за все тандемні, з товщиною, що не перевищує декілька мкм.

   Таким чином, автори статті запропонували принципово новий матеріал поглинальних шарів фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії, сформулювали рекомендації щодо розробки високоефективних СЕ на основі CAS та запропонували кроки потрібні для експериментальної реалізації таких приладів.