கால்சிட்டோனைட் சூரிய மின்கலங்களில் பூச்சு தொழில்நுட்பம்

2009-ல், கால்சைட் மென்படல மின்கலங்கள் தோன்றத் தொடங்கியபோது, ​​மாற்றும் திறன் வெறும் 3.8% ஆக இருந்தது; அது மிக விரைவாக அதிகரித்து, 2018-ஆம் ஆண்டில், ஆய்வகத் திறன் 23%-ஐத் தாண்டியது. ஒரு சால்கோஜனைடு சேர்மத்தின் அடிப்படை மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு ABX3 ஆகும். இதில் A நிலையில் பொதுவாக Cs+ அல்லது Rb+ போன்ற ஒரு உலோக அயனியோ அல்லது (CH3NH3); [CH(NH2)2]+ போன்ற ஒரு கரிம வினைக்குழுவோ இருக்கும்; B நிலையில் பொதுவாக Pb2+ மற்றும் Sn2+ அயனிகள் போன்ற இரு இணைதிறன் கொண்ட நேர்மின் அயனிகளும்; X நிலையில் பொதுவாக Br-, I-, Cl- போன்ற ஹாலஜன் எதிர்மின் அயனிகளும் இருக்கும். சேர்மங்களின் கூறுகளை மாற்றுவதன் மூலம், சால்கோஜனைடு சேர்மங்களின் தடைசெய்யப்பட்ட அலைவரிசையை 1.2 மற்றும் 3.1 eV-க்கு இடையில் சரிசெய்ய முடியும். பல்வகை படிக சிலிக்கான் செல்கள் போன்ற, நீண்ட அலைநீளங்களில் சிறந்த மாற்றும் செயல்திறன் கொண்ட செல்களின் மீது, குறுகிய அலைநீளங்களில் சால்கோஜினைடு செல்களின் உயர்-செயல்திறன் கொண்ட ஒளிமின்னழுத்த மாற்றத்தைச் செயல்படுத்தும்போது, ​​கோட்பாட்டு ரீதியாக 30%-க்கும் அதிகமான ஒளிமின்னழுத்த மாற்றும் செயல்திறனைப் பெற முடியும். இது படிக சிலிக்கான் செல்களின் கோட்பாட்டு ரீதியான மாற்றும் செயல்திறனான 29.4% என்ற வரம்பைத் தாண்டுகிறது. 2020-ஆம் ஆண்டில், ஜெர்மனியின் ஹெய்ம்ஹோல்ட்ஸ் பெர்லின் ஆய்வகத்தில் இந்த அடுக்கப்பட்ட மின்கலம் ஏற்கனவே 29.15% மாற்றும் செயல்திறனை அடைந்துள்ளது. மேலும், சால்கோஜினைடு-படிக சிலிக்கான் அடுக்கப்பட்ட மின்கலம் அடுத்த தலைமுறையின் முக்கிய மின்கலத் தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகக் கருதப்படுகிறது.

சால்கோஜினைடு படல அடுக்கு இரண்டு-படி முறையில் உருவாக்கப்பட்டது: முதலில், பஞ்சுபோன்ற மேற்பரப்புகளைக் கொண்ட ஹெட்டரோஜங்ஷன் செல்களின் மேற்பரப்பில், நுண்துளைகளுடைய Pbl2 மற்றும் CsBr படலங்கள் இணை-ஆவியாக்கம் மூலம் படியவைக்கப்பட்டன, பின்னர் அவை சுழல்-பூச்சு மூலம் ஒரு ஆர்கனோஹாலைடு கரைசலால் (FAI, FABr) மூடப்பட்டன. கரிம ஹாலைடு கரைசல், ஆவி-படியவைக்கப்பட்ட கனிமப் படலத்தின் நுண்துளைகளுக்குள் ஊடுருவி, பின்னர் 150 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் வினைபுரிந்து படிகமாகி ஒரு சால்கோஜினைடு படல அடுக்கை உருவாக்குகிறது. இவ்வாறு பெறப்பட்ட சால்கோஜினைடு படலத்தின் தடிமன் 400-500 நானோமீட்டராக இருந்தது, மேலும் மின்னோட்டப் பொருத்தத்தை மேம்படுத்துவதற்காக இது கீழுள்ள ஹெட்டரோஜங்ஷன் செல்லுடன் தொடர் இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டது. சால்கோஜினைடு படலத்தின் மீதான எலக்ட்ரான் கடத்தும் அடுக்குகள் LiF மற்றும் C60 ஆகும், இவை வெப்ப ஆவிப் படிவு மூலம் தொடர்ச்சியாகப் பெறப்பட்டன, அதனைத் தொடர்ந்து Sn02 என்ற இடையடுக்கு அணு அடுக்கு படிவு மற்றும் ஒளிபுகும் முன் மின்முனையாக TCO-வின் காந்தத் தெளிப்பு ஆகியவை மேற்கொள்ளப்பட்டன. இந்த அடுக்கப்பட்ட மின்கலத்தின் நம்பகத்தன்மை, சால்கோஜினைடு ஒற்றை அடுக்கு மின்கலத்தை விடச் சிறந்தது; ஆனால், நீராவி, ஒளி மற்றும் வெப்பம் போன்ற சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களின் கீழ் சால்கோஜினைடு படலத்தின் நிலைத்தன்மை இன்னும் மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்.