2009. aastal, kui hakkasid ilmuma kaltsiidi õhukese kilega rakud, oli konversioonitõhusus vaid 3,8% ja see kasvas väga kiiresti. 2018. aasta ühiku andmetel ületas laboritõhusus 23%. Kalkogeniidühendi põhiline molekulaarvalem on ABX3 ja A-positsioon on tavaliselt metalliioon, näiteks Cs+ või Rb+, või orgaaniline funktsionaalrühm. Näiteks (CH3NH3;), [CH(NH2)2]+; B-positsioon on tavaliselt kahevalentsed katioonid, näiteks Pb2+ ja Sn2+ ioonid; X-positsioon on tavaliselt halogeenanioonid, näiteks Br-, I-, Cl-. Ühendite komponente muutes saab kalkogeniidühendite keelatud ribalaiust reguleerida vahemikus 1,2 kuni 3,1 eV. Lühilainepikkustel kalkogeniidrakkude suure efektiivsusega fotogalvaaniline muundamine, mis on paigutatud pikkadel lainepikkustel silmapaistva muundamise jõudlusega elementide, näiteks heterogeense kristallilise räni elementide peale, võib teoreetiliselt saavutada fotogalvaanilise muundamise efektiivsuse üle 30%, ületades kristallilise räni elementide teoreetilise muundamise efektiivsuse piiri 29,4%. 2020. aastal saavutas see virnastatud aku Heimholtzi Berliini laboris Saksamaal juba 29,15% muundamise efektiivsuse ning kalkogeniid-kristallilise räni virnastatud elementi peetakse järgmise põlvkonna üheks peamiseks akutehnoloogiaks.
Kalkogeniidkile kiht valmistati kaheastmelise meetodi abil: esmalt sadestati koheva pinnaga heterosiirdeelementide pinnale poorsed Pbl2 ja CsBr kiled koosaurustamise teel ning seejärel kaeti need tsentrifuugkatmise teel organohalogeniidlahusega (FAI, FABr). Orgaanilise halogeniidi lahus tungib aurustamise teel sadestatud anorgaanilise kile pooridesse ning seejärel reageerib ja kristalliseerub temperatuuril 150 kraadi Celsiuse järgi, moodustades kalkogeniidkile kihi. Saadud kalkogeniidkile paksus oli 400–500 nm ja see ühendati järjestikku aluspinnal oleva heterosiirdeelemendiga, et optimeerida voolu sobitamist. Kalkogeniidkilel olevad elektrontranspordi kihid on LiF ja C60, mis saadi järjestikku termilise aurustamise teel, millele järgnes puhverkihi (Sn02) aatomkihtide sadestamine ja TCO magnetronpihustamine läbipaistva esielektroodina. Selle virnastatud elemendi töökindlus on parem kui kalkogeniid-ühekihilisel elemendil, kuid kalkogeniidkile stabiilsust veeauru, valguse ja kuumuse keskkonnamõjude all tuleb veel parandada.
Postituse aeg: 20. okt 2023