කැල්සිටොනයිට් සූර්ය කෝෂ වල ආලේපන තාක්ෂණය

2009 දී, කැල්සයිට් තුනී පටල සෛල පෙනෙන්නට පටන් ගත් විට, පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව 3.8% ක් පමණක් වූ අතර ඉතා ඉක්මනින් වැඩි විය, ඒකකය 2018, රසායනාගාර කාර්යක්ෂමතාව 23% ඉක්මවා ඇත. කැල්කොජෙනයිඩ් සංයෝගයක මූලික අණුක සූත්‍රය ABX3 වන අතර, A පිහිටීම සාමාන්‍යයෙන් Cs+ හෝ Rb+ වැනි ලෝහ අයනයක් හෝ කාබනික ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩයකි. (CH3NH3;), [CH (NH2)2]+ වැනි; B පිහිටීම සාමාන්‍යයෙන් Pb2+ සහ Sn2+ අයන වැනි ද්විසංයුජ කැටායන වේ; X පිහිටීම සාමාන්‍යයෙන් Br-, I-, Cl- වැනි හැලජන් ඇනායන වේ. සංයෝගවල සංරචක වෙනස් කිරීමෙන්, කැල්කොජෙනයිඩ් සංයෝගවල තහනම් කලාප පළල 1.2 සහ 3.1 eV අතර වෙනස් කළ හැකිය. විෂමජාතීය ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් සෛල වැනි දිගු තරංග ආයාමයන්හි කැපී පෙනෙන පරිවර්තන කාර්ය සාධනයක් සහිත සෛල මත අධිස්ථාපනය කරන ලද කෙටි තරංග ආයාමයන්හි චාල්කොජෙනයිඩ් සෛලවල ඉහළ-කාර්යක්ෂමතා ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පරිවර්තනය, න්‍යායාත්මකව 30% ට වඩා වැඩි ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත හැකි අතර, ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් සෛලවල න්‍යායාත්මක පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයේ සීමාව 29.4% ඉක්මවා යයි. 2020 දී, මෙම ගොඩගැසූ බැටරිය ජර්මනියේ හයිම්හෝල්ට්ස් හි බර්ලින් රසායනාගාරයේ දැනටමත් 29.15% ක පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගෙන ඇති අතර, චාල්කොජෙනයිඩ්-ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් ගොඩගැසූ සෛලය ඊළඟ පරම්පරාවේ ප්‍රධාන බැටරි තාක්ෂණයන්ගෙන් එකක් ලෙස සැලකේ.

චල්කොජෙනයිඩ් පටල ස්ථරය පියවර දෙකක ක්‍රමයක් මගින් සාක්ෂාත් කර ගන්නා ලදී: පළමුව, සිදුරු සහිත Pbl2 සහ CsBr පටල සම-වාෂ්පීකරණය මගින් සුදෝ මතුපිට සහිත විෂම සන්ධි සෛල මතුපිට තැන්පත් කරන ලද අතර, පසුව භ්‍රමණ-ආලේපනය මගින් කාබනික හේලයිඩ් ද්‍රාවණයකින් (FAI, FABr) ආවරණය කරන ලදී. කාබනික හේලයිඩ් ද්‍රාවණය වාෂ්ප-තැන්පත් කරන ලද අකාබනික පටලයේ සිදුරුවලට විනිවිද ගොස් සෙල්සියස් අංශක 150 කදී ප්‍රතික්‍රියා කර ස්ඵටිකීකරණය වී චල්කොජෙනයිඩ් පටල ස්ථරයක් සාදයි. මෙසේ ලබාගත් චල්කොජෙනයිඩ් පටලයේ ඝණකම 400-500 nm වූ අතර, ධාරා ගැලපීම ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා එය යටින් පවතින විෂම සන්ධි සෛලය සමඟ ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කරන ලදී. චල්කොජෙනයිඩ් පටලයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රවාහන ස්ථර LiF සහ C60 වන අතර, තාප වාෂ්ප තැන්පත් වීමෙන් අනුපිළිවෙලින් ලබා ගන්නා අතර, පසුව Sn02 නම් බෆර් ස්ථරයක පරමාණුක ස්ථර තැන්පත් කිරීම සහ විනිවිද පෙනෙන ඉදිරිපස ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් ලෙස TCO හි මැග්නට්‍රෝන ඉසීම සිදු කෙරේ. මෙම ගොඩගැසූ සෛලයේ විශ්වසනීයත්වය කැල්කොජෙනයිඩ් තනි ස්ථර සෛලයට වඩා හොඳයි, නමුත් ජල වාෂ්ප, ආලෝකය සහ තාපයේ පාරිසරික බලපෑම් යටතේ කැල්කොජෙනයිඩ් පටලයේ ස්ථායිතාව තවමත් වැඩිදියුණු කළ යුතුයි.