کیلسیٹونائٹ سولر سیلز میں کوٹنگ ٹیکنالوجی

2009 میں، جب کیلسائٹ پتلی فلم کے خلیات ظاہر ہونے لگے 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 کمپاؤنڈ 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 اعلی کارکردگی والی فوٹو وولٹک تبدیلی، طویل طول موج پر شاندار تبادلوں کی کارکردگی کے حامل خلیات، جیسے متضاد کرسٹل لائن سلیکون خلیات، نظریاتی طور پر 30 فیصد سے زیادہ کی فوٹو وولٹائیک تبادلوں کی کارکردگی حاصل کر سکتی ہے، جس سے کنورژن کی حد کو توڑا جا سکتا 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 بیٹری کی اہم ٹیکنالوجیز میں سے ایک سمجھا جاتا ہے۔

چالکوجینائیڈ فلم کی پرت کو دو قدمی طریقہ سے محسوس کیا گیا تھا: سب سے 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 شدہ غیر نامیاتی فلم کے سوراخوں میں گھس جاتا ہے اور پھر 150 ڈگری سیلسیس پر رد عمل ظاہر کرتا ہے اور ایک چالکوجنائیڈ فلم کی تہہ بناتا ہے۔ اس طرح حاصل کی گئی چالکوجینائیڈ فلم کی موٹائی 400-500 nm تھی، اور یہ موجودہ مماثلت کو بہتر بنانے کے لیے بنیادی heterojunction 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 ایک شفاف فرنٹ الیکٹروڈ کے طور پر magnetron sputtering کے ذریعے حاصل 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۔