เทคโนโลยีการเคลือบในเซลล์แสงอาทิตย์แคลซิโทไนต์

ในปี 2009 เมื่อเซลล์ฟิล์มบางแคลไซต์เริ่มปรากฏขึ้น ประสิทธิภาพการแปลงอยู่ที่ 3.8% เท่านั้น และเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมาก หน่วย 2018 ประสิทธิภาพในห้องปฏิบัติการเกิน 23% สูตรโมเลกุลพื้นฐานของสารประกอบชาลโคเจไนด์คือ ABX3 และตำแหน่ง A มักจะเป็นไอออนของโลหะ เช่น Cs+ หรือ Rb+ หรือกลุ่มฟังก์ชันอินทรีย์ เช่น (CH3NH3;), [CH (NH2)2]+; ตำแหน่ง B มักจะเป็นไอออนบวกที่มีประจุบวกสอง เช่น ไอออน Pb2+ และ Sn2+ ตำแหน่ง X มักจะเป็นไอออนลบของฮาโลเจน เช่น Br-, I-, Cl- โดยการเปลี่ยนองค์ประกอบของสารประกอบ แบนด์วิดท์ที่ห้ามของสารประกอบชาลโคเจไนด์สามารถปรับได้ระหว่าง 1.2 และ 3.1 eV การแปลงเซลล์ชาลโคเจไนด์เป็นพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่ความยาวคลื่นสั้นซึ่งซ้อนทับบนเซลล์ที่มีประสิทธิภาพการแปลงที่โดดเด่นที่ความยาวคลื่นยาว เช่น เซลล์ซิลิคอนผลึกที่ไม่สม่ำเสมอ ในเชิงทฤษฎี สามารถบรรลุประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากกว่า 30% ซึ่งทะลุขีดจำกัดของประสิทธิภาพการแปลงเชิงทฤษฎีของเซลล์ซิลิคอนผลึกที่ 29.4% ในปี 2020 แบตเตอรี่แบบเรียงซ้อนนี้บรรลุประสิทธิภาพการแปลง 29.15% แล้วที่ห้องปฏิบัติการเบอร์ลินในเมือง Heimholtz ประเทศเยอรมนี และเซลล์แบบเรียงซ้อนซิลิคอนผลึกชาลโคเจไนด์ถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่สำคัญของรุ่นต่อไป

ชั้นฟิล์มชาลโคเจไนด์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้วิธีสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือฟิล์ม Pbl2 และ CsBr ที่มีรูพรุนจะถูกสะสมบนพื้นผิวของเซลล์เฮเทอโรจันก์ชันที่มีพื้นผิวฟูฟ่องโดยการระเหยร่วมกัน จากนั้นจึงเคลือบด้วยสารละลายออร์กาโนฮาไลด์ (FAI, FABr) โดยการปั่นเคลือบ สารละลายฮาไลด์อินทรีย์จะแทรกซึมเข้าไปในรูพรุนของฟิล์มอนินทรีย์ที่สะสมด้วยไอ จากนั้นจึงทำปฏิกิริยาและตกผลึกที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียสเพื่อสร้างชั้นฟิล์มชาลโคเจไนด์ ความหนาของฟิล์มชาลโคเจไนด์ที่ได้จึงอยู่ที่ 400-500 นาโนเมตร และเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับเซลล์เฮเทอโรจันก์ชันด้านล่างเพื่อปรับให้การจับคู่กระแสไฟฟ้าเหมาะสมที่สุด ชั้นการขนส่งอิเล็กตรอนบนฟิล์มชาลโคเจไนด์คือ LiF และ C60 ซึ่งได้มาตามลำดับโดยการสะสมไอด้วยความร้อน ตามด้วยการสะสมชั้นอะตอมของชั้นบัฟเฟอร์ Sn02 และการสปัตเตอร์แมกนีตรอนของ TCO เป็นอิเล็กโทรดด้านหน้าแบบโปร่งใส ความน่าเชื่อถือของเซลล์แบบเรียงซ้อนนี้ดีกว่าเซลล์ชั้นเดียวชาลโคเจไนด์ แต่ความเสถียรของฟิล์มชาลโคเจไนด์ภายใต้อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมเช่นไอน้ำ แสง และความร้อน ยังคงต้องได้รับการปรับปรุง