கால்சிட்டோனைட் சூரிய மின்கலங்களில் பூச்சு தொழில்நுட்பம்

2009 ஆம் ஆண்டில், கால்சைட் மெல்லிய-படல செல்கள் தோன்றத் தொடங்கியபோது, ​​மாற்ற செயல்திறன் 3.8% மட்டுமே இருந்தது, மேலும் மிக விரைவாக அதிகரித்தது, அலகு 2018, ஆய்வக செயல்திறன் 23% ஐத் தாண்டியது. சால்கோஜெனைடு சேர்மத்தின் அடிப்படை மூலக்கூறு சூத்திரம் ABX3 ஆகும், மேலும் A நிலை பொதுவாக Cs+ அல்லது Rb+ போன்ற உலோக அயனி அல்லது ஒரு கரிம செயல்பாட்டுக் குழுவாகும். (CH3NH3;), [CH (NH2)2]+ போன்றவை; B நிலை பொதுவாக Pb2+ மற்றும் Sn2+ அயனிகள் போன்ற இருவேறு கேஷன்களாகும்; X நிலை பொதுவாக Br-, I-, Cl- போன்ற ஆலசன் அயனிகளாகும். சேர்மங்களின் கூறுகளை மாற்றுவதன் மூலம், சால்கோஜெனைடு சேர்மங்களின் தடைசெய்யப்பட்ட அலைவரிசை 1.2 மற்றும் 3.1 eV க்கு இடையில் சரிசெய்யப்படுகிறது. குறுகிய அலைநீளங்களில் சால்கோஜெனைடு செல்களின் உயர்-செயல்திறன் ஒளிமின்னழுத்த மாற்றம், நீண்ட அலைநீளங்களில் சிறந்த மாற்ற செயல்திறன் கொண்ட செல்கள் மீது மிகைப்படுத்தப்பட்டது, எடுத்துக்காட்டாக பன்முகத்தன்மை கொண்ட படிக சிலிக்கான் செல்கள், கோட்பாட்டளவில் 30% க்கும் அதிகமான ஒளிமின்னழுத்த மாற்ற செயல்திறனைப் பெறலாம், இது படிக சிலிக்கான் செல்களின் கோட்பாட்டு மாற்ற செயல்திறனின் 29.4% வரம்பை மீறுகிறது. 2020 ஆம் ஆண்டில், இந்த அடுக்கப்பட்ட பேட்டரி ஏற்கனவே ஜெர்மனியின் ஹெய்ம்ஹோல்ட்ஸில் உள்ள பெர்லின் ஆய்வகத்தில் 29.15% மாற்ற செயல்திறனை அடைந்துள்ளது, மேலும் சால்கோஜெனைடு-படிக சிலிக்கான் அடுக்கப்பட்ட செல் அடுத்த தலைமுறையின் முக்கிய பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகக் கருதப்படுகிறது.

சால்கோஜெனைடு படல அடுக்கு இரண்டு-படி முறை மூலம் உணரப்பட்டது: முதலில், நுண்துளைகள் கொண்ட Pbl2, மற்றும் CsBr படலங்கள் பஞ்சுபோன்ற மேற்பரப்புகளைக் கொண்ட ஹெட்டோரோஜங்க்ஷன் செல்களின் மேற்பரப்பில் இணை-ஆவியாதல் மூலம் டெபாசிட் செய்யப்பட்டன, பின்னர் சுழல்-பூச்சு மூலம் ஒரு ஆர்கனோஹலைடு கரைசலால் (FAI, FABr) மூடப்பட்டன. கரிம ஹாலைடு கரைசல் நீராவி-டெபாசிட் செய்யப்பட்ட கனிம படலத்தின் துளைகளுக்குள் ஊடுருவி, பின்னர் 150 டிகிரி செல்சியஸில் வினைபுரிந்து படிகமாகி ஒரு சால்கோஜெனைடு படல அடுக்கை உருவாக்குகிறது. இவ்வாறு பெறப்பட்ட சால்கோஜெனைடு படலத்தின் தடிமன் 400-500 nm ஆகும், மேலும் அது மின்னோட்ட பொருத்தத்தை மேம்படுத்த அடிப்படையான ஹெட்டோரோஜங்க்ஷன் செல்லுடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டது. சால்கோஜெனைடு படலத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான் போக்குவரத்து அடுக்குகள் LiF மற்றும் C60 ஆகும், அவை வெப்ப நீராவி படிவு மூலம் தொடர்ச்சியாகப் பெறப்படுகின்றன, அதைத் தொடர்ந்து ஒரு இடையக அடுக்கின் அணு அடுக்கு படிவு, Sn02, மற்றும் TCO இன் வெளிப்படையான முன் மின்முனையாக மேக்னட்ரான் ஸ்பட்டரிங். இந்த அடுக்கப்பட்ட கலத்தின் நம்பகத்தன்மை சால்கோஜனைடு ஒற்றை அடுக்கு கலத்தை விட சிறந்தது, ஆனால் நீராவி, ஒளி மற்றும் வெப்பத்தின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களின் கீழ் சால்கோஜனைடு படலத்தின் நிலைத்தன்மை இன்னும் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.