2009 yılında, kalsit ince film hücreleri ortaya çıkmaya başladığında dönüşüm verimliliği sadece %3,8 idi ve çok hızlı bir şekilde arttı, Birim 2018'de laboratuvar verimliliği %23'ü aştı. Bir kalkogenür bileşiğinin temel moleküler formülü ABX3'tür ve A pozisyonu genellikle Cs+ veya Rb+ gibi bir metal iyonu veya organik bir fonksiyonel gruptur. (CH3NH3;), [CH (NH2)2]+ gibi; B pozisyonu genellikle Pb2+ ve Sn2+ iyonları gibi iki değerlikli katyonlardır; X pozisyonu genellikle Br-, I-, Cl- gibi halojen anyonlarıdır. Bileşiklerin bileşenlerini değiştirerek, kalkogenür bileşiklerinin yasak bant genişliği 1,2 ile 3,1 eV arasında ayarlanabilir. Kısa dalga boylarında kalkojenür hücrelerinin yüksek verimli fotovoltaik dönüşümü, heterojen kristalin silisyum hücreleri gibi uzun dalga boylarında üstün dönüşüm performansına sahip hücrelerin üzerine yerleştirildiğinde teorik olarak %30'un üzerinde bir fotovoltaik dönüşüm verimliliği elde edilebilir ve kristalin silisyum hücrelerinin teorik dönüşüm verimliliği sınırını aşabilir. 2020 yılında bu yığılmış pil, Almanya'daki Heimholtz Berlin Laboratuvarı'nda %29,15'lik bir dönüşüm verimliliğine ulaşmış olup kalkojenür-kristalin silisyum yığılmış hücresi, yeni neslin en önemli pil teknolojilerinden biri olarak kabul edilmektedir.
Kalkojenür film tabakası iki aşamalı bir yöntemle elde edildi: önce gözenekli Pbl2 ve CsBr filmleri, kabarık yüzeyli heterojunction hücrelerinin yüzeyine eş-buharlaştırma yoluyla biriktirildi ve ardından spin-kaplama yoluyla bir organohalojenür çözeltisi (FAI, FABr) ile kaplandı. Organik halojenür çözeltisi, buharla biriktirilen inorganik filmin gözeneklerine nüfuz eder ve ardından reaksiyona girerek 150 santigrat derecede kristalleşerek bir kalkojenür film tabakası oluşturur. Bu şekilde elde edilen kalkojenür filmin kalınlığı 400-500 nm idi ve akım eşleşmesini optimize etmek için alttaki heterojunction hücresiyle seri olarak bağlandı. Kalkojenür film üzerindeki elektron taşıma katmanları, termal buhar biriktirme ile sırayla elde edilen LiF ve C60'tır, ardından bir tampon katman olan Sn02'nin atomik katman biriktirilmesi ve şeffaf bir ön elektrot olarak TCO'nun magnetron püskürtmesi gelir. Bu yığılmış hücrenin güvenilirliği, kalkogenür tek katmanlı hücreninkinden daha iyidir, ancak kalkogenür filminin su buharı, ışık ve ısı gibi çevresel etkiler altındaki kararlılığının hala iyileştirilmesi gerekmektedir.
Gönderi zamanı: 20-Eki-2023