Kupari-indiumdiselenidi (CuInSe2 eli CIS) on polykiteinen ohutkalvoaurinkosähkömateriaali , joka toisinaan sisältää rikkiä ja/tai galliumia (CIGS). Edullisten sähköisten ja optisten ominaisuuksiensa ansiosta (CuInSe2)-ohutkalvoteknologiaa on pidetty lupaavana aurinkokennoille sen kehittämisestä lähtien. Myöhemmin havaittiin, että energiaväliä voitiin nostaa noin 1.04 elektronivoltista (eV) (CIS)-kalvoille noin 1.68 eV:iin kupari-galliumdiselenidikalvoille (CGS) korvaamalla indium (In) galliumilla (Ga). Ga:lla on osittain korvattu In optimaalisten laitteiden rakentamiseksi, mikä on johtanut merkittävään kokonaishyötysuhteen parantumiseen ja ihanteellisempaan energiaväliin. Kupari-indium-galliumdiselenidi [CuInSe2 eli CIS] -aurinkokennoja kutsutaan myös CIGS-aurinkokennoiksi.
Mitkä ovat kupari-indiumdiselenidin edut?
CuInSe2:n edut ovat:
- Korkea imukyky: Tällä suorakaistaisella materiaalilla on paras tehokkuus ohutkalvoteknologiasta, koska se voi absorboida suuren osan auringon spektristä.
- Tandem-suunnittelu: Tandem CIGS -laitteet ovat mahdollisia konfiguroitavalla bandgapilla.
- Suojaava puskurikerros: Kalvoja, joiden raekoko on alle 1 mikrometri, voidaan käyttää laitteiden valmistuksessa, koska raeraajat muodostavat sisäisen puskurikerroksen, joka estää pinnan rekombinaation.
Pakko lukea: Mitä kadmium on?
Mikä on kupari-indiumdiselenidin tuotantotekniikka?
1980-luvulla luotiin kaksi edullisia pinnoitustekniikoita, jotka johtivat korkeimpiin laitteiden ja moduulien tehokkuuteen. Nämä lähestymistavat ovat:
- Yhteishaihdutus sisältää prekursorikomponenttien uudelleen tallettaminen lämmitetylle alustalle sen jälkeen, kun niiden on annettu sublimoitua korkeatyhjiöympäristössä.
- Prekursorireaktioprosessit, joissa yksi useista tekniikoista, mukaan lukien sputterointi tai elektrolyyttistä, On käytetään Cu:ta ja In/Ga:a sisältävän prekursorin kerrostamiseen alhaisessa lämpötilassa. Sen jälkeen CIGS-kalvot luodaan reaktiivisella hehkutuksella seleeniyhdisteessä, kuten vetyselenidissä (H2Se) tai kaasumaisessa seleenissä (Se). Tätä kutsutaan usein myös kaksivaiheiseksi saostukseksi; Tämän tekniikan kolmivaiheista pinnoitusvarianttia käytetään myös usein.
