Կալցիտոնիտային արևային մարտկոցներում ծածկույթի տեխնոլոգիա

2009 թվականին, երբ սկսեցին հայտնվել կալցիտային բարակ թաղանթային բջիջները, փոխակերպման արդյունավետությունը կազմում էր ընդամենը 3.8% և շատ արագ աճեց, 2018 թվականի միավորում լաբորատոր արդյունավետությունը գերազանցեց 23%-ը։ Քալկոգենիդային միացության հիմնական մոլեկուլային բանաձևը ABX3 է, իսկ A դիրքը սովորաբար մետաղական իոն է, ինչպիսիք են Cs+ կամ Rb+, կամ օրգանական ֆունկցիոնալ խումբ։ Օրինակ՝ (CH3NH3;), [CH(NH2)2]+; B դիրքը սովորաբար երկարժեք կատիոններ են, ինչպիսիք են Pb2+ և Sn2+ իոնները; X դիրքը սովորաբար հալոգենային անիոններ են, ինչպիսիք են Br-, I-, Cl-։ Միացությունների բաղադրիչները փոխելով՝ քալկոգենիդային միացությունների արգելված թողունակությունը կարող է կարգավորվել 1.2-ից 3.1 էՎ սահմաններում։ Կարճ ալիքի երկարություններում խալկոգենիդային բջիջների բարձր արդյունավետությամբ ֆոտովոլտային փոխակերպումը, որը վերադրվում է երկար ալիքի երկարություններում ակնառու փոխակերպման կատարողականություն ունեցող բջիջների վրա, ինչպիսիք են տարասեռ բյուրեղային սիլիցիումային բջիջները, տեսականորեն կարող է ապահովել ավելի քան 30% ֆոտովոլտային փոխակերպման արդյունավետություն՝ խախտելով բյուրեղային սիլիցիումային բջիջների տեսական փոխակերպման արդյունավետության 29.4%-ի սահմանը։ 2020 թվականին այս կուտակված մարտկոցն արդեն հասել է 29.15% փոխակերպման արդյունավետության Գերմանիայի Հայմհոլցի լաբորատորիայում, և քաղկոգենիդ-բյուրեղային սիլիցիումային կուտակված մարտկոցը համարվում է հաջորդ սերնդի հիմնական մարտկոցային տեխնոլոգիաներից մեկը։

Խալկոգենիդային թաղանթի շերտը ստեղծվել է երկփուլ մեթոդով. նախ, փափուկ մակերեսներով հետերոհանգույցային բջիջների մակերեսին համատեղ գոլորշիացման միջոցով նստեցվել են ծակոտկեն Pbl2 և CsBr թաղանթներ, ապա պտտվող ծածկույթով ծածկվել են օրգանոհալոգենիդային լուծույթով (FAI, FABr): Օրգանական հալոգենիդային լուծույթը թափանցում է գոլորշու նստեցրած անօրգանական թաղանթի ծակոտիների մեջ, այնուհետև ռեակցիայի մեջ է մտնում և բյուրեղանում 150 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում՝ առաջացնելով խալկոգենիդային թաղանթի շերտ: Այսպիսով ստացված խալկոգենիդային թաղանթի հաստությունը 400-500 նմ էր, և այն միացվել է հաջորդաբար հիմքում ընկած հետերոհանգույցային բջջի հետ՝ հոսանքի համապատասխանությունը օպտիմալացնելու համար: Խալկոգենիդային թաղանթի վրա էլեկտրոնային փոխադրման շերտերը LiF և C60 են, որոնք հաջորդաբար ստացվել են ջերմային գոլորշու նստեցմամբ, որին հաջորդել է բուֆերային շերտի՝ Sn02-ի ատոմային շերտային նստեցումը և TCO-ի մագնետրոնային փոշիացմամբ՝ որպես թափանցիկ առջևի էլեկտրոդ: Այս շերտավորված բջջի հուսալիությունն ավելի լավ է, քան քաղկոգենիդային միաշերտ բջջինը, սակայն քաղկոգենիդային թաղանթի կայունությունը ջրային գոլորշու, լույսի և ջերմության շրջակա միջավայրի ազդեցության տակ դեռևս բարելավման կարիք ունի։