کیلسیٹونائٹ سولر سیلز میں کوٹنگ ٹیکنالوجی

2009 میں، جب کیلسائٹ پتلی فلم کے خلیات ظاہر ہونا شروع ہوئے تو تبدیلی کی کارکردگی صرف 3.8 فیصد تھی، اور بہت تیزی سے بڑھ گئی، یونٹ 2018، لیبارٹری کی کارکردگی 23 فیصد سے تجاوز کر گئی ہے۔ چالکوجنائیڈ مرکب کا بنیادی مالیکیولر فارمولا ABX3 ہے، اور A پوزیشن عام طور پر دھاتی آئن ہوتی ہے، جیسے Cs+ یا Rb+، یا ایک نامیاتی فنکشنل گروپ۔ جیسے (CH3NH3;), [CH (NH2)2]+; B پوزیشن عام طور پر divalent cations ہے، جیسے Pb2+ اور Sn2+ آئن؛ X کی پوزیشن عام طور پر ہالوجن anions کی ہوتی ہے، جیسے Br-، I-، Cl-۔ مرکبات کے اجزاء کو تبدیل کرنے سے، چالکوجنائڈ مرکبات کی ممنوعہ بینڈوتھ 1.2 اور 3.1 eV کے درمیان ایڈجسٹ ہوتی ہے۔ قلیل طول موج پر چالکوجینائیڈ خلیوں کی اعلیٰ کارکردگی والی فوٹو وولٹک تبدیلی، طویل طول موج پر شاندار تبادلوں کی کارکردگی کے حامل خلیات، جیسے کہ متضاد کرسٹل لائن سلیکون خلیات، نظریاتی طور پر 30 فیصد سے زیادہ کی فوٹو وولٹک تبادلوں کی کارکردگی حاصل کر سکتی ہے، جو کہ کنورژن کی حد کو توڑتی ہے۔ 29.4% کے کرسٹل لائن سلکان سیل۔ 2020، اس اسٹیک شدہ بیٹری نے جرمنی کے ہیم ہولٹز کی برلن لیبارٹری میں پہلے ہی 29.15 فیصد کی تبدیلی کی کارکردگی حاصل کر لی ہے، اور چالکوجینائیڈ-کرسٹل لائن سلکان اسٹیکڈ سیل کو اگلی نسل کی بڑی بیٹری ٹیکنالوجیز میں سے ایک سمجھا جاتا ہے۔

چالکوجینائیڈ فلم کی پرت کو دو قدمی طریقہ سے محسوس کیا گیا تھا: پہلے، غیر محفوظ Pbl2، اور CsBr فلموں کو ہیٹروجنکشن خلیوں کی سطح پر فلفی سطحوں کے ساتھ شریک بخارات کے ذریعے جمع کیا گیا تھا، اور پھر اسپن کوٹنگ کے ذریعے آرگناہلائیڈ محلول (FAI، FABr) سے ڈھانپ دیا گیا تھا۔ نامیاتی ہالائیڈ کا محلول بخارات سے جمع غیر نامیاتی فلم کے چھیدوں میں گھس جاتا ہے اور پھر 150 ڈگری سیلسیس پر رد عمل ظاہر کرتا ہے اور چلکوجینائیڈ فلم کی تہہ بناتا ہے۔ اس طرح حاصل کی گئی چالکوجنائیڈ فلم کی موٹائی 400-500 nm تھی، اور یہ موجودہ مماثلت کو بہتر بنانے کے لیے بنیادی ہیٹروجنکشن سیل کے ساتھ سیریز میں منسلک تھی۔ چالکوجینائیڈ فلم پر الیکٹران کی نقل و حمل کی تہیں LiF اور C60 ہیں، جو تھرمل بخارات کے جمع ہونے سے ترتیب وار حاصل کی جاتی ہیں، اس کے بعد ایک بفر پرت، Sn02، اور TCO کی میگنیٹران سپٹرنگ ایک شفاف فرنٹ الیکٹروڈ کے طور پر جوہری تہہ جمع ہوتی ہے۔ اس اسٹیکڈ سیل کی وشوسنییتا چالکوجینائیڈ سنگل لیئر سیل سے بہتر ہے، لیکن پانی کے بخارات، روشنی اور حرارت کے ماحولیاتی اثرات کے تحت چلکوجینائیڈ فلم کے استحکام کو اب بھی بہتر کرنے کی ضرورت ہے۔