कॅल्सीटोनाइट सौर पेशींमध्ये कोटिंग तंत्रज्ञान

२००९ मध्ये, जेव्हा कॅल्साइट पातळ-फिल्म पेशी दिसू लागल्या तेव्हा रूपांतरण कार्यक्षमता फक्त ३.८% होती आणि खूप लवकर वाढली, युनिट २०१८, प्रयोगशाळेची कार्यक्षमता २३% पेक्षा जास्त झाली आहे. चॅल्कोजेनाइड संयुगाचे मूलभूत आण्विक सूत्र ABX3 आहे आणि A स्थिती सामान्यतः धातूचे आयन असते, जसे की Cs+ किंवा Rb+, किंवा सेंद्रिय कार्यात्मक गट. जसे की (CH3NH3;), [CH (NH2)2]+; B स्थिती सहसा Pb2+ आणि Sn2+ आयन सारख्या द्विभाजक केशन्स असते; X स्थिती सहसा हॅलोजन आयन असते, जसे की Br-, I-, Cl-. संयुगांचे घटक बदलून, चॅल्कोजेनाइड संयुगांची निषिद्ध बँडविड्थ १.२ आणि ३.१ eV दरम्यान समायोजित करता येते. कमी-तरंगलांबीवर चॅल्कोजेनाइड पेशींचे उच्च-कार्यक्षमता असलेले फोटोव्होल्टेइक रूपांतरण, जे विषम क्रिस्टलीय सिलिकॉन पेशींसारख्या लांब-तरंगलांबीवर उत्कृष्ट रूपांतरण कामगिरी असलेल्या पेशींवर सुपरइम्पोज केले जाते, सैद्धांतिकदृष्ट्या 30% पेक्षा जास्त फोटोव्होल्टेइक रूपांतरण कार्यक्षमता प्राप्त करू शकते, क्रिस्टलीय सिलिकॉन पेशींच्या सैद्धांतिक रूपांतरण कार्यक्षमतेची मर्यादा 29.4% ओलांडून. 2020 मध्ये, या स्टॅक केलेल्या बॅटरीने जर्मनीतील हेमहोल्ट्झच्या बर्लिन प्रयोगशाळेत आधीच 29.15% ची रूपांतरण कार्यक्षमता प्राप्त केली आहे आणि चॅल्कोजेनाइड-क्रिस्टलीय सिलिकॉन स्टॅक्ड सेल पुढील पिढीतील प्रमुख बॅटरी तंत्रज्ञानांपैकी एक मानला जातो.

चॅल्कोजेनाइड फिल्म लेयर दोन-चरण पद्धतीद्वारे साध्य करण्यात आला: प्रथम, सच्छिद्र Pbl2 आणि CsBr फिल्म्स हेटेरोजंक्शन पेशींच्या पृष्ठभागावर फ्लफी पृष्ठभागांसह सह-बाष्पीभवन द्वारे जमा केले गेले आणि नंतर स्पिन-कोटिंगद्वारे ऑर्गनोहॅलाइड द्रावण (FAI, FABr) ने झाकले गेले. सेंद्रिय हॅलाइड द्रावण वाष्प-जमा केलेल्या अजैविक फिल्मच्या छिद्रांमध्ये प्रवेश करते आणि नंतर 150 अंश सेल्सिअसवर प्रतिक्रिया देते आणि स्फटिकीकरण करते ज्यामुळे चॅल्कोजेनाइड फिल्म लेयर तयार होते. अशा प्रकारे प्राप्त झालेल्या चॅल्कोजेनाइड फिल्मची जाडी 400-500 nm होती आणि ती विद्युत प्रवाह जुळवणी अनुकूल करण्यासाठी अंतर्निहित हेटेरोजंक्शन सेलशी मालिकेत जोडली गेली. चॅल्कोजेनाइड फिल्मवरील इलेक्ट्रॉन वाहतूक स्तर LiF आणि C60 आहेत, जे क्रमशः थर्मल वाष्प निक्षेपण, त्यानंतर बफर लेयर, Sn02 चे अणु थर निक्षेपण आणि पारदर्शक फ्रंट इलेक्ट्रोड म्हणून TCO चे मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंग द्वारे प्राप्त केले जातात. या स्टॅक केलेल्या सेलची विश्वासार्हता चॅल्कोजेनाइड सिंगल-लेयर सेलपेक्षा चांगली आहे, परंतु पाण्याची वाफ, प्रकाश आणि उष्णतेच्या पर्यावरणीय प्रभावाखाली चॅल्कोजेनाइड फिल्मची स्थिरता अजूनही सुधारणे आवश्यक आहे.