Диселенид меди-индия (CuInSe2, или CIS) — это поликристаллический тонкопленочный фотоэлектрический материал , который иногда содержит серу и/или галлий (CIGS). Благодаря своим выгодным электрическим и оптическим характеристикам, технология тонких пленок (CuInSe2) с момента ее разработки считалась перспективной для солнечных элементов. Позже было обнаружено, что ширину запрещенной зоны можно увеличить с примерно 1.04 электронвольт (эВ) для пленок (CIS) до приблизительно 1.68 эВ для пленок диселенида меди-галлия (CGS) путем замещения индия (In) галлием (Ga). Частичное замещение In галлием позволило создать оптимальные устройства, что привело к значительному улучшению общей эффективности и более оптимальной ширине запрещенной зоны. Солнечные элементы на основе диселенида меди-индия-галлия [CuInSe2, или CIS] также называют солнечными элементами CIGS.
Каковы преимущества диселенида меди и индия?
Преимущества CuInSe2:
- Высокая абсорбция: Этот материал с прямой запрещенной зоной имеет самую высокую эффективность среди всех тонкопленочных технологий, поскольку он способен поглощать большую долю солнечного спектра.
- Тандемная конструкция: Возможны тандемные устройства CIGS с настраиваемой шириной запрещенной зоны.
- Защитный буферный слой: Пленки с размером зерна менее 1 микрометра можно использовать при изготовлении приборов, поскольку границы зерен создают собственный буферный слой, предотвращающий поверхностную рекомбинацию.
Обязательно к прочтению: Что такое кадмий?
Какова технология производства диселенида меди-индия?
В 1980-х годах были созданы две недорогие технологии осаждения, которые дали наивысшую эффективность устройств и модулей. Эти подходы:
- Совместное испарение включает в себя повторное осаждение исходных компонентов на нагретой подложке после сублимации в среде высокого вакуума.
- Процессы реакции прекурсора, в которых используется один из ряда методов, включая распыление или гальванопокрытие, Является используется для осаждения прекурсора, содержащего Cu и In/Ga при низкой температуре. После этого пленки CIGS создаются путем реактивного отжига в соединении Se, таком как селенид водорода (H2Se) или газообразный селен (Se). Это также часто называют двухстадийным осаждением; также часто используется вариант этого метода с трехстадийным осаждением.
