कैल्सीटोनाइट सौर कोशिकाओं में कोटिंग प्रौद्योगिकी

2009 में, जब कैल्साइट पतली फिल्म कोशिकाओं का आना शुरू हुआ, तो रूपांतरण दक्षता केवल 3.8% थी, और बहुत तेज़ी से बढ़ी, यूनिट 2018, प्रयोगशाला दक्षता 23% से अधिक हो गई है। एक चाकोजेनाइड यौगिक का मूल आणविक सूत्र ABX3 है, और A स्थिति आमतौर पर एक धातु आयन है, जैसे Cs + या Rb +, या एक कार्बनिक कार्यात्मक समूह। जैसे (CH3NH3;), [CH (NH2)2] +; B स्थिति आमतौर पर द्विसंयोजी धनायन होती है, जैसे Pb2 + और Sn2 + आयन; X स्थिति आमतौर पर हैलोजन आयन होती है, जैसे Br-, I-, Cl-। यौगिकों के घटकों को बदलकर, चाकोजेनाइड यौगिकों की निषिद्ध बैंडविड्थ 1.2 और 3.1 eV के बीच समायोज्य है। लघु-तरंगदैर्ध्य पर चाकोजेनाइड कोशिकाओं के उच्च दक्षता वाले फोटोवोल्टिक रूपांतरण, लंबी-तरंगदैर्ध्य पर उत्कृष्ट रूपांतरण प्रदर्शन वाले कोशिकाओं पर आरोपित, जैसे कि विषम क्रिस्टलीय सिलिकॉन कोशिकाएं, सैद्धांतिक रूप से 30% से अधिक की फोटोवोल्टिक रूपांतरण दक्षता प्राप्त कर सकती हैं, जो क्रिस्टलीय सिलिकॉन कोशिकाओं की सैद्धांतिक रूपांतरण दक्षता की सीमा 29.4% को तोड़ती है। 2020 में, इस स्टैक्ड बैटरी ने पहले ही जर्मनी के हेमहोल्त्ज़ की बर्लिन प्रयोगशाला में 29.15% की रूपांतरण दक्षता हासिल कर ली है, और चाकोजेनाइड-क्रिस्टलीय सिलिकॉन स्टैक्ड सेल को अगली पीढ़ी की प्रमुख बैटरी प्रौद्योगिकियों में से एक माना जाता है।

चाकोजेनाइड फिल्म परत को दो-चरणीय विधि द्वारा प्राप्त किया गया: सबसे पहले, छिद्रपूर्ण Pbl2, और CsBr फिल्मों को सह-वाष्पीकरण द्वारा शराबी सतहों के साथ विषम जंक्शन कोशिकाओं की सतह पर जमा किया गया, और फिर स्पिन-कोटिंग द्वारा ऑर्गेनोहेलाइड समाधान (FAI, FABr) के साथ कवर किया गया। कार्बनिक हलाइड समाधान वाष्प-जमा अकार्बनिक फिल्म के छिद्रों में प्रवेश करता है और फिर 150 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया करता है और क्रिस्टलीकृत होकर चाकोजेनाइड फिल्म परत बनाता है। इस प्रकार प्राप्त चाकोजेनाइड फिल्म की मोटाई 400-500 एनएम थी, और इसे वर्तमान मिलान को अनुकूलित करने के लिए अंतर्निहित विषम जंक्शन सेल के साथ श्रृंखला में जोड़ा गया था। चाकोजेनाइड फिल्म पर इलेक्ट्रॉन परिवहन परतें LiF और C60 हैं, जो क्रमिक रूप से थर्मल वाष्प जमाव द्वारा प्राप्त की जाती हैं, इसके बाद एक बफर परत, Sn02, और पारदर्शी फ्रंट इलेक्ट्रोड के रूप में TCO के मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग के परमाणु परत जमाव द्वारा प्राप्त की जाती हैं। इस स्टैक्ड सेल की विश्वसनीयता, चाल्कोजनाइड एकल-परत सेल की तुलना में बेहतर है, लेकिन जल वाष्प, प्रकाश और गर्मी के पर्यावरणीय प्रभावों के तहत चाल्कोजनाइड फिल्म की स्थिरता में अभी भी सुधार की आवश्यकता है।