Français En 2009, lorsque les cellules à couches minces de calcite ont commencé à apparaître, le rendement de conversion n'était que de 3,8 %, et a augmenté très rapidement, Unité 2018, le rendement du laboratoire a dépassé 23 %. La formule moléculaire de base d'un composé chalcogénure est ABX3, et la position A est généralement un ion métallique, tel que Cs+ ou Rb+, ou un groupe fonctionnel organique. Tels que (CH3NH3;), [CH (NH2)2]+ ; la position B est généralement des cations divalents, tels que les ions Pb2+ et Sn2+ ; la position X est généralement des anions halogènes, tels que Br-, I-, Cl-. En changeant les composants des composés, la bande passante interdite des composés chalcogénures est réglable entre 1,2 et 3,1 eV. Français La conversion photovoltaïque à haut rendement des cellules de chalcogénure à courtes longueurs d'onde, superposées à des cellules avec des performances de conversion exceptionnelles à de longues longueurs d'onde, telles que les cellules de silicium cristallin hétérogène, peut théoriquement obtenir une efficacité de conversion photovoltaïque de plus de 30 %, dépassant la limite de l'efficacité de conversion théorique des cellules de silicium cristallin de 29,4 %. En 2020, cette batterie empilée a déjà atteint une efficacité de conversion de 29,15 % dans le laboratoire berlinois de Heimholtz, en Allemagne, et la cellule empilée de silicium cristallin de chalcogénure est considérée comme l'une des principales technologies de batterie de la prochaine génération.
La couche de film de chalcogénure a été réalisée en deux étapes : d'abord, des films poreux de Pbl2 et de CsBr ont été déposés à la surface de cellules à hétérojonction à surfaces pelucheuses par co-évaporation, puis recouverts d'une solution d'organohalogénure (FAI, FABr) par centrifugation. La solution d'halogénure organique pénètre dans les pores du film inorganique déposé en phase vapeur, puis réagit et cristallise à 150 °C pour former une couche de film de chalcogénure. L'épaisseur du film de chalcogénure ainsi obtenu était de 400 à 500 nm, et il a été connecté en série avec la cellule à hétérojonction sous-jacente afin d'optimiser l'adaptation du courant. Les couches de transport d'électrons sur le film de chalcogénure sont LiF et C60, obtenues séquentiellement par dépôt thermique en phase vapeur, suivi du dépôt atomique d'une couche tampon, Sn02, et de la pulvérisation cathodique magnétron de TCO comme électrode frontale transparente. La fiabilité de cette cellule empilée est meilleure que celle de la cellule monocouche de chalcogénure, mais la stabilité du film de chalcogénure sous les influences environnementales de la vapeur d'eau, de la lumière et de la chaleur doit encore être améliorée.
Date de publication : 20 octobre 2023