Dwuselenek miedziowo-indowy (CuInSe2 lub CIS) to polikrystaliczny, cienkowarstwowy materiał fotowoltaiczny , który sporadycznie zawiera siarkę i/lub gal (CIGS). Ze względu na korzystne właściwości elektryczne i optyczne, technologia cienkowarstwowa (CuInSe2) była uważana za obiecującą dla ogniw słonecznych od momentu jej opracowania. Później odkryto, że przerwę energetyczną można zwiększyć z około 1.04 elektronowoltów (eV) dla warstw (CIS) do około 1.68 eV dla warstw dwuselenku miedziowo-galowego (CGS) poprzez zastąpienie indu (In) galem (Ga). Ga został częściowo zastąpiony In w celu budowy optymalnych urządzeń, co zaowocowało znaczną poprawą ogólnej wydajności i bardziej idealną przerwą energetyczną. Ogniwa słoneczne z dwuselenku miedziowo-indowo-galowego [CuInSe2 lub CIS] są również nazywane ogniwami słonecznymi CIGS.
Jakie są zalety diselenu miedziowo-indowego?
Zalety CuInSe2 to:
- Wysoka absorpcja: Materiał o bezpośredniej przerwie energetycznej ma najlepszą wydajność spośród wszystkich technologii cienkowarstwowych, ponieważ może absorbować znaczną część widma słonecznego.
- Konstrukcja tandemowa: Możliwe jest tworzenie tandemowych urządzeń CIGS z konfigurowalną przerwą pasmową.
- Warstwa ochronna buforowa: Filmy o wielkości ziarna mniejszej niż 1 mikrometr można stosować w produkcji urządzeń, ponieważ granice ziaren tworzą wewnętrzną warstwę buforową, która zapobiega rekombinacji powierzchni.
Koniecznie przeczytaj: Czym jest kadm?
Jaka jest technika produkcji diselenu miedzi i indu?
W latach 1980. XX wieku opracowano dwie tanie techniki osadzania, które skutkowały najwyższą wydajnością urządzeń i modułów. Podejścia te to:
- Współodparowywanie obejmuje ponowne osadzanie składników prekursorowych na ogrzanym podłożu, po uprzednim umożliwieniu im sublimacji w środowisku o wysokiej próżni.
- Procesy reakcji prekursorowych, w których stosuje się jedną z wielu technik, w tym rozpylanie lub galwanotechnika, jest stosowany do osadzania prekursora składającego się z Cu i In/Ga w niskiej temperaturze. Następnie, filmy CIGS są tworzone przez reaktywne wyżarzanie w związku Se, takim jak selenowodór (H2Se) lub gazowy selen (Se). Jest to często określane jako osadzanie dwuetapowe; wariant tej techniki osadzania trzyetapowego jest również często wykorzystywany.
