أكسيد قصدير الإنديوم (ITO) هو أكسيد موصل شفاف (TCO) شائع الاستخدام، يجمع بين التوصيل الكهربائي العالي والشفافية البصرية الممتازة. وهو مهم بشكل خاص في الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري (c-Si)، حيث يلعب دورًا رئيسيًا في تحسين كفاءة تحويل الطاقة من خلال عمله كقطب كهربائي شفاف أو طبقة تلامس.
في الخلايا الشمسية السيليكونية البلورية، تُستخدم طلاءات أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) بشكل رئيسي كطبقة تلامس أمامية لجمع الناقلات المُولّدة، مع السماح بنفاذ أكبر قدر ممكن من الضوء إلى طبقة السيليكون النشطة. وقد حظيت هذه التقنية باهتمام كبير، خاصةً في أنواع الخلايا عالية الكفاءة، مثل الخلايا الشمسية ذات الوصلات غير المتجانسة (HJT) والخلايا الشمسية ذات التلامس الخلفي.
| وظيفة | تأثير |
|---|---|
| الموصلية الكهربائية | يوفر مسارًا منخفض المقاومة للإلكترونات للانتقال من الخلية إلى الدائرة الخارجية. |
| الشفافية البصرية | يسمح بنقل عالي للضوء، وخاصة في الطيف المرئي، مما يزيد من كمية الضوء التي تصل إلى طبقة السيليكون. |
| التخميل السطحي | يساعد على تقليل إعادة تركيب السطح، مما يعزز الكفاءة العامة للخلية الشمسية. |
| المتانة والاستقرار | يتميز باستقرار ميكانيكي وكيميائي ممتاز، مما يضمن طول عمر الخلايا الشمسية وموثوقيتها في ظل الظروف الخارجية. |
مزايا طلاء ITO للخلايا الشمسية السيليكونية البلورية
شفافية عالية:
يتمتع ITO بشفافية عالية في طيف الضوء المرئي (حوالي 85-90٪)، مما يضمن امتصاص المزيد من الضوء بواسطة طبقة السيليكون الأساسية، مما يحسن كفاءة تحويل الطاقة.
مقاومة منخفضة:
يتميز أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) بموصلية كهربائية جيدة، مما يضمن تجميعًا فعالًا للإلكترونات من سطح السيليكون. كما تضمن مقاومته المنخفضة أدنى حد من فقدان الطاقة بفضل طبقة التلامس الأمامية.
الاستقرار الكيميائي والميكانيكي:
تتميز طلاءات أكسيد الإنديوم والقصدير (ITO) بمقاومة ممتازة للتدهور البيئي، كالتآكل، كما أنها مستقرة في درجات الحرارة العالية والتعرض للأشعة فوق البنفسجية. وهذا أمر بالغ الأهمية لتطبيقات الطاقة الشمسية التي تتطلب تحمل الظروف الخارجية القاسية.
التخميل السطحي:
يمكن أن يساعد ITO أيضًا في جعل سطح السيليكون سلبيًا، مما يقلل من إعادة تركيب السطح ويحسن الأداء العام للخلية الشمسية.
وقت النشر: ٢٩ نوفمبر ٢٠٢٤