El 2009, quan van començar a aparèixer cèl·lules de pel·lícula fina de calcita, l'eficiència de conversió era només del 3,8% i va augmentar molt ràpidament. Unitat 2018, l'eficiència del laboratori ha superat el 23%. La fórmula molecular bàsica d'un compost calcogenur és ABX3, i la posició A sol ser un ió metàl·lic, com ara Cs+ o Rb+, o un grup funcional orgànic. Com ara (CH3NH3;), [CH(NH2)2]+; la posició B sol ser cations divalents, com ara ions Pb2+ i Sn2+; la posició X sol ser anions halògens, com ara Br-, I-, Cl-. Canviant els components dels compostos, l'amplada de banda prohibida dels compostos calcogenurs es pot ajustar entre 1,2 i 3,1 eV. La conversió fotovoltaica d'alta eficiència de cèl·lules de calcogenur a longituds d'ona curtes, superposada a cèl·lules amb un rendiment de conversió excepcional a longituds d'ona llargues, com ara cèl·lules heterogènies de silici cristal·lí, pot obtenir teòricament una eficiència de conversió fotovoltaica de més del 30%, superant el límit de l'eficiència de conversió teòrica de les cèl·lules de silici cristal·lí del 29,4%. El 2020, aquesta bateria apilada ja havia aconseguit una eficiència de conversió del 29,15% al Laboratori de Berlín de Heimholtz, Alemanya, i la cèl·lula apilada de silici cristal·lí-calcogenur es considera una de les principals tecnologies de bateries de la propera generació.
La capa de pel·lícula de calcogenur es va realitzar mitjançant un mètode de dos passos: primer, es van dipositar pel·lícules poroses de Pbl2 i CsBr a la superfície de cèl·lules d'heterounió amb superfícies esponjoses mitjançant coevaporació, i després es van cobrir amb una solució d'organohalur (FAI, FABr) mitjançant recobriment per centrifugació. La solució d'halur orgànic penetra als porus de la pel·lícula inorgànica dipositada per vapor i després reacciona i cristal·litza a 150 graus Celsius per formar una capa de pel·lícula de calcogenur. El gruix de la pel·lícula de calcogenur així obtinguda era de 400-500 nm, i es va connectar en sèrie amb la cel·la d'heterounió subjacent per optimitzar l'adaptació de corrent. Les capes de transport d'electrons a la pel·lícula de calcogenur són LiF i C60, obtingudes seqüencialment per deposició de vapor tèrmic, seguida de la deposició de capa atòmica d'una capa tampó, SnO2, i la polvorització catòdica magnetrònica de TCO com a elèctrode frontal transparent. La fiabilitat d'aquesta cel·la apilada és millor que la de la cel·la monocapa de calcogenur, però encara cal millorar l'estabilitat de la pel·lícula de calcogenur sota les influències ambientals del vapor d'aigua, la llum i la calor.
Data de publicació: 20 d'octubre de 2023