EAGER:TDM Solar Cells: Research on CdSe-Si tandem junction cells
EAGER:TDM太阳能电池:CdSe-Si串联结电池的研究
基本信息
- 批准号:1664945
- 负责人:
- 金额:$ 29.99万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-03-15 至 2020-02-29
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Abstract:Non-technical description of the projectThe conversion of solar energy into electricity using photovoltaic (PV) technology is an important technology with significant potential for reducing global warming. Currently, the costs of the PV solar energy system are dominated by systems related costs, such as structural costs, field wiring and the costs of chemical encapsulant materials and glass. In order to significantly reduce the total costs of solar PV technology, the conversion efficiency needs to be increased from the current ~15-20% to 30%, because most of the systems costs reduce proportionately with an increase inefficiency. The only way to achieve such higher efficiencies is to use a tandem junction solar cell, comprising two materials, one with a high bandgap and one with a lower bandgap. In this project, we will investigate the fundamental properties of an inorganic material, CdSe, then make solar cells in this material, and then make proof-of-concept tandem junction solar cells by combining cells made in this material with cells made in Si. The project will involve the research training of graduate and undergraduate students, including women scientists. The advantage to society is a significant lowering of the cost of solar energy conversion technology, thereby accelerating the deployment of solar energy into the nation's grid. The project is a joint project between Iowa State University and Syracuse University.Technical description of the project:CdSe is an interesting new material with a bandgap (~1.72 eV) which is in the range needed to make tandem cells with Si. But not much is known about the electronic properties of this material, nor have any high efficiency cells been made in this material. A fundamental objective of this project is to study electronic properties of thin films of this material and then make proof-of-concept solar cells in the material. Among the properties to be studied will be doping concentration, mobility of electrons and holes, deep defect densities and recombination phenomena, minority carrier diffusion lengths, electron affinities and energies of band edges. Structural, electronic and optical measurement techniques will be used to measure the relevant properties. CdSe films will be deposited using multi-source evaporation techniques.In addition to studying these fundamental electronic properties, we will make proof-of-concept devices using appropriate heterojunctions. In addition, we will make proof-of-concept tandem cells using tunnel junctions between CdSe and Si. The objective is to demonstrate that one can indeed make tandem junction cells using this new material system. Appropriate heavily doped contact layers will be used on both CdSe and c-Si cells to make efficient tunnel junctions to connect the two cells. The goal is to obtain an open-circuit voltage of ~1.5V in a tandem cell, and also a high fill factor, thereby demonstrating that the tandem junction concept works. The intellectual merit of the project lies in systematically investigating the potential of a stable, inorganic material system for making high efficiency solar cells.
摘要:项目非技术描述利用光伏技术将太阳能转化为电能是一项重要的技术,在减缓全球变暖方面具有巨大的潜力。目前,光伏太阳能系统的成本主要是与系统相关的成本,如结构成本、现场布线以及化学封装材料和玻璃的成本。为了显著降低太阳能光伏技术的总成本,需要将转换效率从目前的~15%-20%提高到30%,因为大多数系统的成本随着效率的增加而成比例地降低。实现这种更高效率的唯一方法是使用串联结太阳能电池,该电池由两种材料组成,一种具有高带隙,另一种具有较低的带隙。在这个项目中,我们将研究无机材料CdSe的基本性质,然后用这种材料制造太阳能电池,然后将这种材料制造的电池与硅制造的电池结合起来,制造概念验证串联结太阳能电池。该项目将涉及研究生和本科生的研究培训,包括女科学家。对社会的好处是显著降低了太阳能转换技术的成本,从而加快了太阳能在国家电网中的部署。该项目是爱荷华州立大学和锡拉丘兹大学的联合项目。项目技术描述:CdSe是一种有趣的新材料,具有带隙(~1.72 eV),处于用硅制造串联电池所需的范围内。但人们对这种材料的电子性质知之甚少,也没有用这种材料制造出任何高效率的电池。该项目的一个基本目标是研究这种材料的薄膜的电子性能,然后在这种材料中制造概念验证太阳能电池。要研究的性质包括掺杂浓度、电子和空穴的迁移率、深缺陷密度和复合现象、少数载流子扩散长度、电子亲和势和带边能量。将使用结构、电子和光学测量技术来测量相关性能。我们将使用多源蒸发技术来沉积CdSe薄膜。除了研究这些基本的电子性质外,我们还将使用合适的异质结来制作概念验证器件。此外,我们将使用CdSe和Si之间的隧道结来制造概念验证串联电池。我们的目标是证明使用这种新材料系统确实可以制造串联结电池。在CdSe和c-Si电池上都将使用适当的重掺杂接触层,以形成有效的隧道结来连接这两个电池。其目标是在串联单元中获得~1.5V的开路电压,以及高填充系数,从而证明串联结的概念是可行的。该项目的智力价值在于系统地研究了一种稳定的无机材料体系制造高效太阳能电池的潜力。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Efficient Heterojunction Thin Film CdSe Solar Cells Deposited Using Thermal Evaporation
采用热蒸发沉积的高效异质结薄膜 CdSe 太阳能电池
- DOI:
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Bagheri, Behrang;Kottokkaran, Ranjith;Poly, Laila;Sharikadze, Saba;Reichert, Benjamin;Noack, Max;Dalal, Vikram
- 通讯作者:Dalal, Vikram
Influence of post-deposition selenization and cadmium chloride assisted grain enhancement on electronic properties of cadmium selenide thin films
沉积后硒化和氯化镉辅助晶粒增强对硒化镉薄膜电子性能的影响
- DOI:10.1063/1.5124881
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:1.6
- 作者:Bagheri, Behrang;Kottokkaran, Ranjith;Poly, Laila-Parvin;Reichert, Ben;Sharikadze, Saba;Noack, Max;Dalal, Vikram
- 通讯作者:Dalal, Vikram
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Vikram Dalal其他文献
Larger nanodiscs support a more native-like membrane environment across a range of lipids
- DOI:
10.1016/j.bpj.2023.11.1881 - 发表时间:
2024-02-08 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Mark J. Arcario;Vikram Dalal;Wayland W. Cheng - 通讯作者:
Wayland W. Cheng
Exploring the effects of nanodiscs on the conformation of a pentameric ligand-gated ion channel
- DOI:
10.1016/j.bpj.2022.11.2134 - 发表时间:
2023-02-10 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Mark J. Arcario;Vikram Dalal;Grace H. Brannigan;Wayland W. Cheng - 通讯作者:
Wayland W. Cheng
Identification and evaluation of potential inhibitor molecules against TcyA from <em>Candidatus</em> Liberibacter asiaticus
- DOI:
10.1016/j.jsb.2023.107992 - 发表时间:
2023-09-01 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Sapna Lonare;Monica Sharma;Vikram Dalal;Mrugendra Gubyad;Pranav Kumar;Deena Nath Gupta;Akshay Pareek;Shailly Tomar;Dilip Kumar Ghosh;Pravindra Kumar;Ashwani Kumar Sharma - 通讯作者:
Ashwani Kumar Sharma
Influence of oxygen on defect densities in nanocrystalline Si
- DOI:
10.1016/j.jnoncrysol.2012.01.049 - 发表时间:
2012-09-01 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Daniel Congreve;Shantan Kajjam;Nayan Chakravarty;Vikram Dalal - 通讯作者:
Vikram Dalal
Amorphous and nanocrystalline p–i–n Si and Si,Ge photodetectors for structurally integrated O<sub>2</sub> sensors
- DOI:
10.1016/j.jnoncrysol.2007.09.065 - 发表时间:
2008-05-01 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Debju Ghosh;Ruth Shinar;Vikram Dalal;Zhaoqun Zhou;Joseph Shinar - 通讯作者:
Joseph Shinar
Vikram Dalal的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Vikram Dalal', 18)}}的其他基金
Collaborative Proposal: High Efficiency Tandem Perovskite/CIS Solar Cell
合作提案:高效串联钙钛矿/CIS太阳能电池
- 批准号:
1507291 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Proposal: Fundamental Research on Physics of Instability of Organic Solar Cells
合作提案:有机太阳能电池不稳定性物理基础研究
- 批准号:
1336134 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Standard Grant
US-India workshop on organic photovoltaic materials and devices
美印有机光伏材料与器件研讨会
- 批准号:
1332934 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Standard Grant
GOALI: Novel Photonic Enhanced Inorganic-Organic Multi-junction Solar cell
GOALI:新型光子增强无机-有机多结太阳能电池
- 批准号:
1232067 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Continuing Grant
EAGER: Novel Hybrid Inorganic-organic Tandem Junction Solar cells
EAGER:新型混合无机-有机串联结太阳能电池
- 批准号:
1140766 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Standard Grant
MRI: Acquisition of Nanolithography Equipment
MRI:购置纳米光刻设备
- 批准号:
0922614 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Standard Grant
GOALI: Thin Film Silicon Solar Cells on Plastic Substrates
目标:塑料基板上的薄膜硅太阳能电池
- 批准号:
0824091 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Standard Grant
GOALI: Novel Nanocrystalline Silicon Solar Cells on Plastic Substrates
目标:塑料基板上的新型纳米晶硅太阳能电池
- 批准号:
0501251 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Continuing Grant
MRI: Acquisition of Double-sided Sub-micron Mask Aligner
MRI:获得双面亚微米掩模对准器
- 批准号:
0420630 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Standard Grant
Acquisition of Deep Reactive Ion Etching Instrument
购置深度反应离子蚀刻仪
- 批准号:
0116144 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
依托新媒体技术推动治疗药物监测(TDM)科普宣教模式的探索和研究
- 批准号:2024KP106
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于机器学习方法的重症患者固定计量利奈唑胺TDM与高乳酸血症等相关不良反应相关性研究
- 批准号:JSYGY-3-2024-YS56
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于 TDM 的胃肠间质瘤患者全病程 MTM 服务模式构建与质量评价研究
- 批准号:2022JJ80114
- 批准年份:2022
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
TDM-PON链路故障探测与定位一体化设计关键技术研究
- 批准号:61901289
- 批准年份:2019
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
PPARγ诱导M2巨噬细胞替代激活对利用异种TDM构建生物牙根的免疫调控相关研究
- 批准号:31771062
- 批准年份:2017
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
TDM作用下个体活动-出行行为序列及群体集聚规律研究
- 批准号:50908052
- 批准年份:2009
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
TDM策略与居民出行行为耦合机理的仿真研究
- 批准号:50908099
- 批准年份:2009
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
华南中生代低TDM(Nd)花岗岩锆石U-Pb和Hf、O同位素研究
- 批准号:40873002
- 批准年份:2008
- 资助金额:51.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于活动的出行行为分析模型与TDM策略仿真评价方法
- 批准号:50578094
- 批准年份:2005
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:面上项目
WDM/TDM网状网关键技术研究
- 批准号:60407008
- 批准年份:2004
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
エルトロンボパグのTDM実用化に関する研究
艾曲波帕的TDM实际应用研究
- 批准号:
24K09955 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
多機能性粒子が実現するオンサイトTDMを指向した比色センサー
多功能粒子实现的现场TDM比色传感器
- 批准号:
23K14337 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
唾液中薬物濃度を新たな指標とする非侵襲的抗MRSA薬TDMの創出
以唾液药物浓度为新指标创建非侵入性抗MRSA药物TDM
- 批准号:
22K08597 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Using TDM to understand mechanisms in adolescent health and risk behavior
使用 TDM 了解青少年健康和危险行为的机制
- 批准号:
10703459 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
乳幼児肺動脈性高血圧症治療薬のTDMのための薬剤横断的薬効モデルの構築
TDM治疗婴儿肺动脉高压的交叉药物疗效模型构建
- 批准号:
22K06753 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of mobile TDM utilizing image recognition function of smartphone, DBS and and POCT
利用智能手机的图像识别功能、DBS、POCT开发移动TDM
- 批准号:
22K06767 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A longitudinal study investigating TDM and adolescent health and development: Brain, Behavior and well-Being
一项调查 TDM 与青少年健康和发展的纵向研究:大脑、行为和福祉
- 批准号:
10703458 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Using mixed methods to evaluate self- and other-generated TDM content as predictors of socioemotional well-being in sexual and gender minority (SGM) and non-SGM adolescents
使用混合方法评估自我和他人生成的 TDM 内容,作为性少数和性别少数 (SGM) 和非 SGM 青少年社会情感健康的预测因子
- 批准号:
10532015 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Using functional magnetic resonance imaging to understand how positive and negative TDM experiences relate to mental and behavioral health
使用功能性磁共振成像了解积极和消极的 TDM 体验与心理和行为健康的关系
- 批准号:
10703463 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别:
Using TDM to understand mechanisms in adolescent health and risk behavior
使用 TDM 了解青少年健康和危险行为的机制
- 批准号:
10532013 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.99万 - 项目类别: