У 2009 році, коли почали з'являтися тонкоплівкові кальцитові комірки, ефективність перетворення становила лише 3,8% і дуже швидко зростала, у 2018 році лабораторна ефективність перевищила 23%. Основна молекулярна формула халькогенідної сполуки - ABX3, а позиція А зазвичай є іоном металу, таким як Cs+ або Rb+, або органічною функціональною групою. Наприклад, (CH3NH3;), [CH(NH2)2]+; позиція B зазвичай є двовалентними катіонами, такими як іони Pb2+ та Sn2+; позиція X зазвичай є галоген-аніонами, такими як Br-, I-, Cl-. Змінюючи компоненти сполук, заборонена смуга пропускання халькогенідних сполук регулюється в межах від 1,2 до 3,1 еВ. Високоефективне фотоелектричне перетворення халькогенідних елементів на коротких довжинах хвиль, накладене на елементи з видатною продуктивністю перетворення на довгих довжинах хвиль, такі як гетерогенні кристалічні кремнієві елементи, теоретично може досягти ефективності фотоелектричного перетворення понад 30%, долаючи межу теоретичної ефективності перетворення кристалічних кремнієвих елементів у 29,4%. У 2020 році ця багатошарова батарея вже досягла ефективності перетворення 29,15% у Берлінській лабораторії Геймгольца, Німеччина, а багатошарова батарея на основі халькогенідного кристалічного кремнію вважається однією з основних технологій акумуляторів наступного покоління.
Шар халькогенідної плівки було отримано двостадійним методом: спочатку пористі плівки Pbl2 та CsBr були нанесені на поверхню гетероперехідних комірок з пухнастими поверхнями шляхом спільного випаровування, а потім покриті розчином органогалогеніду (FAI, FABr) методом центрифугування. Розчин органічного галогеніду проникає в пори нанесеної паровою фазою неорганічної плівки, а потім реагує та кристалізується при 150 градусах Цельсія, утворюючи шар халькогенідної плівки. Товщина отриманої таким чином халькогенідної плівки становила 400-500 нм, і вона була з'єднана послідовно з нижньою гетероперехідною комірокою для оптимізації узгодження струмів. Шари електрон-транспорту на халькогенідній плівці - це LiF та C60, отримані послідовно методом термічного осадження з парової фази, а потім атомарним шаром осадження буферного шару SnO2 та магнетронним розпиленням TCO як прозорого переднього електрода. Надійність цієї багатошарової комірки краща, ніж у одношарової халькогенідної комірки, але стабільність халькогенідної плівки під впливом водяної пари, світла та тепла навколишнього середовища все ще потребує покращення.
Час публікації: 20 жовтня 2023 р.