Bandgap engineering for optimal antimony chalcogenide solar cells
最佳锑硫族太阳能电池的带隙工程
基本信息
- 批准号:EP/W03445X/1
- 负责人:
- 金额:$ 66.94万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2022
- 资助国家:英国
- 起止时间:2022 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Antimony sulphur-selenide Sb2(S,Se)3 is an emerging material for solar photovoltaics of significant promise. Currently the performance limit is ~10% PCE but theoretical predictions suggest it has the potential to outperform current thin-film market leader CdTe. Sb2(S,Se)3 has two properties we can harness to improve performance: i) the bandgap easily can be tuned from 1.18-1.70eV by variation of the S/Se ratio, ii) it is can readily be doped both n and p-type via extrinsic dopants. These properties allow us to tailor and manipulate the absorber bandgap and/or doping level throughout the absorber material for improved carrier extraction. Importantly this bandgap manipulation can be achieved using a specially designed deposition capability which is a single step, industrially scalable deposition process. The project will develop this approach and link from materials synthesis with controlled doping, to device performance analysis and in-depth materials/interface characterisation. By tracking performance improvements in parallel to materials analysis we can identify and eliminate limitations at every step of the production process. This approach will not only allow us to make better use of the solar spectrum but also overcome the low voltages (< 40% of theoretical limit) which currently restrict Sb2(S,Se)3 device performance. We will achieve this by using designed bandgap grading with profiles to improve carrier lifetimes, reduce interfacial recombination and thereby improve generated voltage. We will also advance the state of the art by using intentional doping of the material via extrinsic dopants whilst in parralel tracking the impact on deep level behaviour and recombination - a radical departure from the current worldwide practice of relying on conductivity from native defects.This project will accelerate the development process to capitalise on a material of huge potential. Our graded bandgap and controllably doped Sb2(S,Se)3 solar cells will open up new market opportunities in low-cost large scale power generation, but the ability to control the bandgap will also deliver opportunities for an expanded product range, such as wider gap devices for applications such as indoor PV (the 'internet of things'), top cells for Si-tandems or flexible devices.
硫硒化锑Sb_2(S,Se)_3是一种具有重要应用前景的新型太阳能光伏材料。目前的性能极限是~ 10%PCE,但理论预测表明,它有可能超过目前薄膜市场的领导者CdTe。Sb 2(S,Se)3具有两种性质,我们可以利用它们来改善性能:i)通过改变S/Se比,可以容易地将带隙从1.18-1.70eV调节,ii)它可以容易地通过非本征掺杂剂掺杂n型和p型。这些性质允许我们定制和操纵整个吸收体材料的吸收体带隙和/或掺杂水平,以改善载流子提取。重要的是,这种带隙操纵可以使用专门设计的沉积能力来实现,该沉积能力是单步的、工业上可扩展的沉积工艺。该项目将开发这种方法,并将材料合成与受控掺杂联系起来,以进行器件性能分析和深入的材料/界面表征。通过跟踪性能改进和材料分析,我们可以在生产过程的每一步识别并消除限制。这种方法不仅使我们能够更好地利用太阳光谱,而且还克服了目前限制Sb 2(S,Se)3器件性能的低电压(<理论极限的40%)。我们将通过使用设计的带隙渐变来实现这一点,以提高载流子寿命,减少界面复合,从而提高产生的电压。我们还将通过使用非本征掺杂剂对材料进行有意掺杂,同时在parralel跟踪对深能级行为和复合的影响,从而推进最新技术水平-这与目前依赖于本征缺陷的导电性的全球实践完全不同。该项目将加速开发过程,以利用具有巨大潜力的材料。我们的渐变带隙和可控掺杂Sb 2(S,Se)3太阳能电池将为低成本大规模发电开辟新的市场机会,但控制带隙的能力也将为扩大产品范围提供机会,例如用于室内PV(“物联网”)等应用的更宽间隙设备,Si串联或柔性设备的顶部电池。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Impedance spectroscopy of Sb 2 Se 3 photovoltaics consisting of (Sb 4 Se 6 ) n nanoribbons under light illumination
由 (Sb 4 Se 6 ) n 纳米带组成的 Sb 2 Se 3 光伏电池在光照下的阻抗谱
- DOI:10.1039/d3nr04082h
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:6.7
- 作者:Park J
- 通讯作者:Park J
Analysis of charge trapping and long lived hole generation in SrTiO 3 photoanodes
SrTiO 3 光阳极中的电荷捕获和长寿命空穴生成分析
- DOI:10.1039/d3se00886j
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:5.6
- 作者:Wilson A
- 通讯作者:Wilson A
{{
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 }}
Jonathan Major其他文献
INHERITED PREDILECTION TO SPONTANEOUS CORONARY ARTERY DISSECTION: A CASE ASSOCIATED WITH ALPK3 MUTATION
- DOI:
10.1016/s0735-1097(24)05377-4 - 发表时间:
2024-04-02 - 期刊:
- 影响因子:
- 作者:
Mohamed Ramzi Almajed;Abdulla Almajed;Naoshin Khan;Jonathan Major;Karthikeyan Ananthasubramaniam - 通讯作者:
Karthikeyan Ananthasubramaniam
Jonathan Major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('Jonathan Major', 18)}}的其他基金
Capacitance spectroscopy led process innovations to improve VOC in CdTe thin film solar cells
电容光谱引领工艺创新,改善 CdTe 薄膜太阳能电池中的 VOC
- 批准号:
EP/N014057/1 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
Fellowship
相似国自然基金
软骨调节素调控BMSCs骨和软骨双向分化平衡的研究
- 批准号:81272128
- 批准年份:2012
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:面上项目
Frontiers of Environmental Science & Engineering
- 批准号:51224004
- 批准年份:2012
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
Chinese Journal of Chemical Engineering
- 批准号:21224004
- 批准年份:2012
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
基于脂肪干细胞的同种异体肌腱缺损修复及机制
- 批准号:81101359
- 批准年份:2011
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Chinese Journal of Chemical Engineering
- 批准号:21024805
- 批准年份:2010
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
脂肪来源干细胞诱导尿路上皮细胞及其机制的研究
- 批准号:81070605
- 批准年份:2010
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
Ihh在组织工程骨构建中作用和机制研究
- 批准号:30973069
- 批准年份:2009
- 资助金额:34.0 万元
- 项目类别:面上项目
Leydig干细胞纯化、扩增及雄激素分泌组织构建
- 批准号:30970736
- 批准年份:2009
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
预构血管化支架以构建大体积岛状组织工程化脂肪瓣的实验研究
- 批准号:30901566
- 批准年份:2009
- 资助金额:19.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
人脐血间充质干细胞成骨潜能亚群的特异性分子标志
- 批准号:30800232
- 批准年份:2008
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Parameter identification with optimal experimental design for engineering biology
工程生物学优化实验设计的参数识别
- 批准号:
EP/Y00342X/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
Research Grant
Uncertainty aware virtual treatment planning for peripheral pulmonary artery stenosis
外周肺动脉狭窄的不确定性虚拟治疗计划
- 批准号:
10734008 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
Anatomical and functional imaging of the conventional outflow pathway
传统流出通道的解剖和功能成像
- 批准号:
10752459 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
AAV Vectored Delivery of Broadly Neutralizing Antibodies with Optimal Innate Functionality Against HIV
AAV 载体递送具有针对 HIV 的最佳先天功能的广泛中和抗体
- 批准号:
10762553 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
Dual-payload antibody-drug conjugate for chemo-immunotherapy of triple-negative breast cancers
用于三阴性乳腺癌化学免疫治疗的双有效负载抗体-药物偶联物
- 批准号:
10711488 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
Towards elucidating PTSD pathogenesis with ultra-portable and low-cost neuroimaging
通过超便携式和低成本的神经影像学阐明 PTSD 发病机制
- 批准号:
10644627 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
Optimizing Deep Brain Stimulation for Parkinson's Disease.
优化帕金森病的深部脑刺激。
- 批准号:
10557617 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
Development of an INSPIRE System for the Treatment of Inoperable Liver Tumors
开发用于治疗无法手术的肝脏肿瘤的 INSPIRE 系统
- 批准号:
10560677 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
Preclinical evaluation of a homing endonuclease gene therapy for adRP in models of P23H retinopathy.
P23H 视网膜病变模型中 adRP 归巢核酸内切酶基因疗法的临床前评估。
- 批准号:
10587797 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别:
SCH: Spine-Hip Exoskeletons with Learning-Based Optimal Control for Low Back Pain Alleviation
SCH:具有基于学习的最佳控制的脊柱-髋部外骨骼,可缓解腰痛
- 批准号:
10816884 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 66.94万 - 项目类别: