Увод у типове флексибилних соларних ћелија

Аморфни силицијум
Дебљина флексибилних батерија од аморфног силицијума (а-Си) је 1/300 дебљине кристалних силицијумских батерија, што може додатно смањити цену сировина. Пробој у флексибилним батеријама од аморфног силицијума била је предложена структура батерија са троструким спојем 1997. године, која је побољшала ефикасност и стабилност конверзије и постигла стабилну ефикасност конверзије од 8,0 до 8,5 процената.
Узимајући аморфну ​​силицијумску флексибилну батерију компаније Унитед Солар Овониц Цомпани у Сједињеним Државама као пример, структура батерије са троструким спојевима од аморфног силицијума укључује три слоја апсорпционих слојева пн споја са различитим размацима у појасу. Горња батерија користи аморфни силицијум а-Си са размаком од 1,8 еВ да апсорбује плаво светло. Средња батерија користи легуру силицијум германијума а-СиГе са размаком од 1,6 еВ, која апсорбује зелено светло и има садржај Ге од 10 до 15 процената. Легура силицијум германијума а-СиГе са размаком од 1,4 еВ за доњу батерију апсорбује 40 до 50 процената црвене и инфрацрвене светлости, са високим садржајем Ге. Након што сунчева светлост заузврат прође кроз три слоја полупроводничког апсорпционог слоја, још увек постоји део светлости који није апсорбован. Након што се рефлектује од задњег рефлективног слоја Ал/ЗнО, враћа се у три слоја полупроводничког апсорпционог слоја и пролази кроз други процес апсорпције. Задњи рефлектујући слој игра улогу хватања светлости. На овај начин, аморфне силицијумске флексибилне батерије могу ефикасније да апсорбују долазну и одлазну светлост, побољшају ефикасност конверзије и излазну снагу и постижу боље перформансе у условима ниског упада и расејаног светла.
Од 2016. године, само је Ксунли Солар производио аморфне силицијумске флексибилне танкофилне батерије и компоненте у Кини, са ефикасношћу конверзије од 8-10 процената и укупном дебљином од само 1,5 мм. У апликацијама производа, поред флексибилних танкослојних компоненти ролна на ролну, постоје и склопиви пакети за пуњење који проширују примену флексибилног аморфног силицијума.
Бакар индијум галијум селен
Средином{0}}, људи су почели да проучавају бакар индијум галијум селен (ЦИГС) танкослојне батерије. ЦИГС танки филмови припадају кристалима халкопирита са подесивим размаком појаса. Због захтева соларних ћелија за појасним размаком од 1 до 1,7 еВ, ширина појаса ЦИГС-а се може подесити по потреби променом садржаја катјона групе ИИИ Ин, Га, Ал и ањона групе ВИ Се, С. Упоређено до аморфног силицијума, ЦИГС кристал има мање унутрашњих дефеката, стабилније перформансе и век трајања модула до 25 година. Током употребе модула, кретање јона бакра може поправити дефекте, тако да ће перформансе модула наставити да се побољшавају, што је у супротности са ефектом фотоиндукованог распада или СВ ефектом (Стаеблер Вронскиефлецт) аморфног силицијума.
Органиц
У органским фотонапонским (ОПВ) соларним ћелијама, органски полупроводнички апсорбујући медијум се обично састоји од мешавине материјала донора и акцептора. Донорски материјали су добри у давању електрона, упијању рупа и позитивном наелектрисању након мешања. Коњуговани полимери су типични донаторски материјали. Материјал акцептора је добар у апсорпцији електрона и стварању рупа, а након мешања има негативно наелектрисање. Фулерен (Ц60) је типичан акцепторски материјал.
Екситони су везани парови електронских рупа, који су стимулисане квази честице. Након стимулације, електрони и рупе се раздвајају, али парови електронских рупа и даље привлаче једни друге кроз електростатичку Кулонову силу, која се не може потпуно раздвојити због Кулоновог везивања, формирајући екситоне. Постоје две врсте екситона, вати
Ваниер Мотекцитион и Френкел ексцитон. Екситони Варнијевог модела постоје у кристалним силицијумским полупроводницима, где електрони побуђени у појас проводљивости и рупе у валентном појасу формирају везана стања, са слабом Кулоновом силом од око {{0}}.01 еВ. Френкелови ексцитони постоје у донорским материјалима у органским медијима, а Кулонова сила између њих је јака, око 0,3 еВ