O disseleneto de cobre e índio (CuInSe2, ou CIS) é um material fotovoltaico de película fina policristalina que ocasionalmente contém enxofre e/ou gálio (CIGS). Devido às suas características elétricas e ópticas vantajosas, a tecnologia de película fina de CuInSe2 tem sido considerada promissora para células solares desde o seu desenvolvimento. Posteriormente, descobriu-se que a banda proibida poderia ser aumentada de cerca de 1.04 elétron-volts (eV) para filmes de CIS para aproximadamente 1.68 eV para filmes de disseleneto de cobre e gálio (CGS) pela substituição de índio (In) por gálio (Ga). O Ga tem sido parcialmente substituído por In para a construção de dispositivos otimizados, o que resultou em uma melhoria significativa na eficiência geral e em uma banda proibida mais ideal. As células solares de disseleneto de cobre e índio e gálio [CuInSe2, ou CIS] também são conhecidas como células solares CIGS.
Quais são os benefícios do diseleneto de cobre e índio?
Os benefícios do CuInSe2 são:
- Alta Absorção: Este material de banda proibida direta tem a melhor eficiência de qualquer tecnologia de película fina porque pode absorver uma grande porcentagem do espectro solar.
- Projeto tandem: Dispositivos CIGS em tandem são possíveis com uma banda proibida configurável.
- Camada de proteção: Filmes com tamanhos de grãos menores que 1 micrômetro podem ser empregados na fabricação de dispositivos porque os limites dos grãos criam uma camada tampão intrínseca que impede a recombinação da superfície.
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Qual é a técnica de produção de disseleneto de cobre e índio?
Na década de 1980, duas das técnicas de deposição de baixo custo que resultaram nas maiores eficiências de dispositivos e módulos foram criadas. Essas abordagens são:
- A coevaporação envolve re-depositando componentes precursores em um substrato aquecido após deixá-los sublimar em um ambiente de alto vácuo.
- Processos de reação precursora, nos quais uma de várias técnicas, incluindo pulverização catódica ou galvanização, É usado para depositar um precursor composto por Cu e In/Ga a uma temperatura baixa. Depois disso, os filmes CIGS são criados por recozimento reativo em um composto de Se, como seleneto de hidrogênio (H2Se) ou selênio gasoso (Se). Isso também é frequentemente chamado de deposição em dois estágios; uma variante de deposição em três estágios dessa técnica também é frequentemente utilizada.
