Năm 2009, khi các tế bào màng mỏng canxit bắt đầu xuất hiện, hiệu suất chuyển đổi chỉ đạt 3,8%, và đã tăng rất nhanh. Đến năm 2018, hiệu suất trong phòng thí nghiệm đã vượt quá 23%. Công thức phân tử cơ bản của hợp chất chalcogenide là ABX3, trong đó vị trí A thường là ion kim loại, chẳng hạn như Cs+ hoặc Rb+, hoặc nhóm chức hữu cơ, ví dụ như (CH3NH3;), [CH(NH2)2]+; vị trí B thường là các cation hóa trị hai, chẳng hạn như ion Pb2+ và Sn2+; vị trí X thường là các anion halogen, chẳng hạn như Br-, I-, Cl-. Bằng cách thay đổi các thành phần của hợp chất, băng thông cấm của các hợp chất chalcogenide có thể điều chỉnh được trong khoảng từ 1,2 đến 3,1 eV. Việc chuyển đổi quang điện hiệu quả cao của các tế bào chalcogenide ở bước sóng ngắn, kết hợp với các tế bào có hiệu suất chuyển đổi vượt trội ở bước sóng dài, chẳng hạn như các tế bào silicon tinh thể dị thể, về mặt lý thuyết có thể đạt được hiệu suất chuyển đổi quang điện hơn 30%, vượt qua giới hạn hiệu suất chuyển đổi lý thuyết là 29,4% của các tế bào silicon tinh thể. Năm 2020, loại pin xếp chồng này đã đạt được hiệu suất chuyển đổi 29,15% tại Phòng thí nghiệm Heimholtz ở Berlin, Đức, và pin xếp chồng chalcogenide-silicon tinh thể được coi là một trong những công nghệ pin chủ chốt của thế hệ tiếp theo.
Lớp màng chalcogenide được tạo ra bằng phương pháp hai bước: đầu tiên, màng Pbl2 xốp và màng CsBr được lắng đọng trên bề mặt của các tế bào dị thể có bề mặt xốp bằng phương pháp đồng bay hơi, sau đó được phủ bằng dung dịch halogen hữu cơ (FAI, FABr) bằng phương pháp quay ly tâm. Dung dịch halogen hữu cơ thấm vào các lỗ xốp của màng vô cơ được lắng đọng bằng phương pháp bay hơi, sau đó phản ứng và kết tinh ở 150 độ C để tạo thành lớp màng chalcogenide. Độ dày của màng chalcogenide thu được là 400-500 nm, và nó được mắc nối tiếp với tế bào dị thể bên dưới để tối ưu hóa sự phù hợp dòng điện. Các lớp vận chuyển electron trên màng chalcogenide là LiF và C60, được tạo ra tuần tự bằng phương pháp lắng đọng hơi nhiệt, tiếp theo là lắng đọng lớp nguyên tử của lớp đệm, Sn02, và lắng đọng phún xạ magnetron của TCO làm điện cực trước trong suốt. Độ tin cậy của loại pin mặt trời xếp lớp này tốt hơn so với pin mặt trời đơn lớp chalcogenide, nhưng độ ổn định của màng chalcogenide dưới tác động của hơi nước, ánh sáng và nhiệt độ vẫn cần được cải thiện.
Thời gian đăng bài: 20/10/2023