Ný nálgun á kalsíumtítanít sólfrumur á stóru svæði

Chalcogenide frumur hafa þá kosti hás ljósgleypnistuðulls, ofurlangrar dreifingarlengd burðarefnis, lítillar örvunarbindingarorku, mikils gallaþols, stillanlegs bandbils og fjölbreyttrar undirbúningsferla; Hins vegar standa þeir einnig frammi fyrir mörgum áskorunum, svo sem stöðugleika, efni og umhverfisáhrifum.

Áður höfum við séð meiri framfarir í afköstum og stöðugleika, og framkvæmd stórframleiðsluferla endurspeglast að mestu í háþróuðum búnaði, þar sem tiltölulega fáar nálganir beinast að forveraefnum fyrir kalkógeníðlagið, en staðreyndin er sú að kalkógeníð sólarsellur eru aðeins eins góð og efnin sem notuð eru í þau.

Til dæmis blýjoðíðduft, en gæði þess eru einn af lyklunum að skilvirkni kalkógeníðfrumu. Nýlega hafa vísindamenn í Taívan í Kína sýnt fram á nýja aðferð til að framleiða háhreint blýjoðíð, sem hægt er að nota sem undanfaraefni fyrir kalsíum-títanoxíð sólarsellu.

Með því að nota forveraefnið til að búa til kalkógeníðlagið og síðari sólarsellur, næst betri stjórn á kristalstefnunni með því að nota hitastig, sem leiðir til meiri skilvirkni.

Hópur vísindamanna við Industrial Technology Research Institute (ITRI) í Taívan vann að framleiðslu á blýjoðíði (PbI2), frumefni í öllum best framleiddu kalkógeníð sólarfrumum til þessa. Byggt á fyrri rannsóknum hafa rannsóknir þessara vísindamanna sýnt að hreinleiki og samsetning þessa efnis getur verið lykilatriði í frammistöðu þegar það er samþætt í sólarsellu.

Niðurstöður þeirra er lýst í nýlegri grein í RRL Solar sem ber yfirskriftina „Ný aðferð til að stjórna ívilnandi stefnu blýjoðíðkristalla til að ná fram skilvirkum kalkógeníðsólfrumum á stóru svæði“.

Nýjasta verk hópsins sýnir hvernig kristallað uppbygging og stefna blýjoðíðs getur að lokum haft veruleg áhrif á afköst frumna. Rannsakendur lýsa einnig einfaldri aðferð til að ná stjórn með hitastigi meðan á nýmyndun stendur.

Liðið hefur búið til 3,68cm² klefa með skilvirkni upp á 16,08 prósent

Þegar PbI2 myndað við hærra hitastig, 120 gráður á Celsíus, gekk best þegar það var gert að frumum, hitastig sem hefði leitt til meiri vaxtar í tilskildu láréttu plani. Frumur sem gerðar voru með PbI2 við 25 gráður á Celsíus höfðu að meðaltali aðeins 8,8 prósent skilvirkni, en frumur úr 120 gráður meðhöndlaðar efni voru að meðaltali 17 prósent, þar sem ein af meistarafrumunum í lotunni mældist 17,96 prósent.

Þessar frumur voru stækkaðar upp í 3,68 cm2 svæði og náðu 16,08 prósenta skilvirkni. Hópurinn telur að þessi aðferð hafi mikla möguleika til notkunar við rannsókn á tækjum með stærra svæði.