В 2009 году, когда начали появляться тонкопленочные ячейки кальцита, эффективность преобразования составляла всего 3,8% и очень быстро увеличивалась, Unit 2018, лабораторная эффективность превысила 23%. Основная молекулярная формула халькогенидного соединения - ABX3, а позиция A обычно представляет собой ион металла, такой как Cs+ или Rb+, или органическую функциональную группу. Например, (CH3NH3;), [CH (NH2)2]+; позиция B обычно представляет собой двухвалентные катионы, такие как ионы Pb2+ и Sn2+; позиция X обычно представляет собой анионы галогенов, такие как Br-, I-, Cl-. Изменяя компоненты соединений, запрещенная полоса халькогенидных соединений регулируется в диапазоне от 1,2 до 3,1 эВ. Высокоэффективное фотоэлектрическое преобразование халькогенидных ячеек на коротких волнах, наложенное на ячейки с выдающимися характеристиками преобразования на длинных волнах, такие как гетерогенные кристаллические кремниевые ячейки, теоретически может обеспечить эффективность фотоэлектрического преобразования более 30%, преодолев предел теоретической эффективности преобразования кристаллических кремниевых ячеек в 29,4%. В 2020 году эта пакетная батарея уже достигла эффективности преобразования 29,15% в Берлинской лаборатории Хаймгольца, Германия, а пакетная ячейка халькогенидно-кристаллического кремния считается одной из основных технологий аккумуляторов следующего поколения.
Слой халькогенидной пленки был реализован двухэтапным методом: сначала пористые пленки Pbl2 и CsBr были нанесены на поверхность гетеропереходных ячеек с пушистыми поверхностями путем совместного испарения, а затем покрыты органогалогенидным раствором (FAI, FABr) методом центрифугирования. Органогалогенидный раствор проникает в поры осажденной из паров неорганической пленки, а затем реагирует и кристаллизуется при 150 градусах Цельсия, образуя слой халькогенидной пленки. Толщина полученной таким образом халькогенидной пленки составляла 400-500 нм, и она была соединена последовательно с нижележащей гетеропереходной ячейкой для оптимизации согласования тока. Электронно-транспортные слои на халькогенидной пленке представляют собой LiF и C60, полученные последовательно путем термического осаждения из паровой фазы, за которым следует атомно-слоевое осаждение буферного слоя, Sn02 и магнетронное распыление TCO в качестве прозрачного переднего электрода. Надежность такого многослойного элемента выше, чем у однослойного халькогенидного элемента, однако устойчивость халькогенидной пленки к воздействию окружающей среды, водяного пара, света и тепла, все еще нуждается в улучшении.
Время публикации: 20-окт-2023