Name: Het maken van Record-efficiëntie SnS Zonnecellen door thermische verdamping en Atomic Layer Deposition (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-05-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 1 s
Description: Leer hoe je record-efficiënte SnS-zonnecellen maakt met thermische verdamping en atomic layer deposition. Deze methode bereikt 4,36% omzettingsefficiëntie voor niet-toxische zonne-energie.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs willen graag Paul Ciszek en Keith Emery bedanken van het National Renewable Energy Laboratory (NREL) voor gecertificeerde JV metingen, Riley Brandt (MIT) voor de foto-elektron spectroscopie metingen en Jeff Cotter (ASU) naar inspiratie voor het onderdeel hypothese testen. Dit werk wordt ondersteund door het Amerikaanse ministerie van Energie door de SunShot Initiative onder contract DE-EE0005329, en door Robert Bosch LLC door de Bosch Energy Research Network onder subsidie ​​02.20.MC11. V. Steinmann, R. Jaramillo, en K. Hartman erkennen de steun van de Alexander von Humboldt Foundation, een DOE EERE Postdoctoral Research Award, en Intel PhD Fellowship, respectievelijk. Dit werk gebruik gemaakt van het Center for Nanoscale Systems aan de Harvard University, die wordt ondersteund door de National Science Foundation onder award ECS-0.335.765.

1. Ondergrond Selection en Snijden <ol><li> Aankoop gepolijst Si wafers met een dikke thermische oxide. Voor de apparaten hier gemeld, gebruiken 500 micrometer dik wafers met een 300 nm of dikker thermische oxide. De ondergrond selectiecriteria worden besproken in de sectie Discussie. </li><li> Spin coat de gepolijste zijde van wafer met een typische positieve fotoresist (SPR 700 of PMMA A. 495) en zacht bakken (30 s bij 100 ° C). Opmerking: Dit is een beschermende laag op beschadiging of verontreiniging tijdens de volgende snijstap voorkomen. </li><li> Gebruik een dobbelsteen zaag aan de wafer in 1 &quot;x 1&quot; (25,4 x 25,4 mm 2) vierkante substraten snijden. </li></ol> 2. Substrate Cleaning <ol><li> Verwijder deeltjes en andere resten die voortvloeien uit snijstap met een gecomprimeerde stikstof kanon, gevolgd door een ultrasoonbad in gedeïoniseerd (DI) water gedurende 5 minuten bij 45-60 ° C. </li><li> Verwijder de fotoresistlaag met een ultrasone bae in aceton gedurende 5 minuten bij 45-60 ° C. </li><li> Reinig het blootgestelde substraat met 3 opeenvolgende ultrasone baden, allemaal voor 5 min bij 45-60 ° C: aceton, ethanol en isopropylalcohol. Finish door drogen met samengeperste stikstof geweer, terwijl substraten blijven de quartz carrier. </li></ol> 3. Mo Sputtering <ol><li> Laad de schone Si / SiO 2 substraten in een hoog vacuüm sputtering systeem. Zorg ervoor dat het substraat plaat is niet verwarmd en substraat rotatie is ingeschakeld. Voor de apparaten hier gemeld, proces in een commercieel systeem met gekantelde magnetron geweren met 2 &quot;targets en een worp afstand van ongeveer 4&quot;. </li><li> Deponeer de eerste laag (de hechtlaag) bij betrekkelijk hoge achtergronddruk bijvoorbeeld 10 mTorr van Ar. Voor de hier vermelde inrichtingen, proces met een sputtervermogen van 180 W (DC), die een groei van 2,6 A / sec geeft, en een eerste Mo laag die 360 ​​nm dik. </li><li> Stort de tweedelaag (de geleidende laag) bij een relatief lage achtergronddruk bijvoorbeeld 2 mTorr van Ar. Gebruik dezelfde sputtervermogen de eerste laag (180 W) en legt deze dikte. Opmerking: De hier vermelde inrichtingen hadden een tweede Mo laag die 360 ​​nm dik, net als de eerste laag was. </li><li> Na Mo afzetting, slaan de substraten onder vacuüm tot de SnS depositie stap. </li></ol> 4. SnS Deposition Opmerking: De ALD afzetting techniek wordt beschreven in paragraaf 4.1, en de TE afzetting wordt beschreven in paragraaf 4.2. Het ALD afzetting wordt getoond in figuur 2, en TE Afzettingssysteem wordt getoond in figuur 3. <ol><li> Borg SnS door ALD <ol><li> Voordat in de reactor, zet Mo substraten in een UV-ozon reiniger voor 5 min op organische deeltjes te verwijderen. Plaats vervolgens de substraten op de substraathouder ontgrendelen en in de afzetting zone. </li><li> Stabiliseren van de oven tempetuur bij 200 ° C alvorens depositie. </li><li> Kweek SnS dunne films uit de reactie van bis (N, N &#39;-diisopropylacetamidinato) -tin (II) [Sn (MeC (N -iPr) 2) 2, hier aangeduid als Sn (AMD) 2] en waterstofsulfide (H 2 S) 4. <ol><li> Houd de Sn (AMD) 2 precursor bij een constante temperatuur van 95 ° C. Met zuiver N2 gas naar de levering van Sn (AMD) 2 damp ondersteunen van de houder in de oven om de afzetting zone. Tijdens elke ALD-cyclus, levering drie doses van Sn (AMD) 2 voorloper voor de totale blootstelling van 1,1 Torr tweede. </li><li> Gebruik een gasmengsel van 4% H2S in N2 als zwavelbron. Zorg ervoor dat de blootstelling aan de waterstofsulfide damp is 1,5 Torr seconde per dosis. Controleer of de partiële H S 2 en de totale druk van H2S in N 2 zijn 0,76 Torr en 19 Torr, respectievelijk. </li></ol></li><li> Set tHij pomptijd tussen Sn precursor dosis en H 2 S dosis slechts 1 sec (kort vergeleken met de meeste andere conventionele ALD procedures) om sneller de afzetting. Let op: Omdat de Sn voorloper is niet volledig verwijderd door deze korte tijd pompen, enkele resterende Sn voorloper blijft wanneer de H 2 S arriveert. Dus de werkwijze kan worden beschreven als een pulserende CVD proces. Het groeitempo van SnS film is 0,33 Å / cyclus, of 0,04 A / sec. </li></ol></li><li> Borg SnS door TE <ol><li> Zorg ervoor dat de proceskamer druk 2 x 10 -7 Torr of lager. Substraten lading in de kamer via de vulsluis. Houd de substraten aan de plaat kan worden met één clip of met een custom substraathouder met geschikt bemeten zakken die is vastgeschroefd aan de substraatplaat. </li><li> Ramp de bron en substraat kachels hun setpoints. Voor het apparaat hier meldde de ondergrond temperatuur is 240 ° C en de groei is 17, / sec; 610 ° C (de gewenste bron temperatuur toeneemt met de tijd voor een enkele lading bronpoeder) - deze groei van het bron- temperatuur tussen 550 bereiken. De dikte doelfilm is 1000 nm. </li><li> Meet depositie tarief met behulp van de kwartskristal monitor (QCM) voor en na de SnS film afzetting door het bewegen van de QCM arm in de proceskamer. Voor deze meting het substraat wordt verhoogd zodat de QCM in het groeisubstraat positie kan worden bewogen. Opmerking: De afzetting percentage blijft vrij constant gedurende een afzetting tijd van 3 uur (± 0.05 A / sec afwijking). </li><li> Na afzetting, overdracht van de monsters terug in de belasting slot voordat ontluchting aan de lucht. Snel transporteren de monsters door lucht inslag hetzij in vacuüm of in een inerte atmosfeer handschoenenkast voor de volgende verwerkingsstap. Opmerking: De typische onopzettelijke blootstelling lucht duurt ongeveer 3 minuten. De typische opslagtijd tussen dag en aweek. </li></ol></li></ol> 5. SnS gloeien Opmerking: Deze stap wordt enigszins anders uitgevoerd ALD en TE zonnecellen. De gloeien procedure voor ALD zonnecellen wordt beschreven in paragraaf 5.1, en de procedure voor TE zonnecellen wordt beschreven in paragraaf 5.2. Het doel van uitgloeien wordt besproken in de sectie Discussie. <ol><li> Gloeien de-ALD gegroeid SnS films in H2S gas. Opmerking: Deze stap wordt uitgevoerd in hetzelfde systeem voor ALD groei. <ol><li> Gebruik pure H2S gas (99,5% zuiver) met een stroomsnelheid van 40 sccm en een druk van 10 Torr. </li><li> Verwarm de SnS film tot een temperatuur van 400 ° C en houdt deze 1 uur in het H2S gas omgeving. Zorg ervoor dat het gas stroomt gedurende het hele proces, met inbegrip van de temperatuur ramping omhoog en omlaag. </li></ol></li><li> Gloeien de TE-gegroeid SnS films in H2S gas. Voer deze stap in een speciale buis oven. <ol><li> Load the monsters op een schone kwartsplaat en schuif in de hot-zone gebied van de oven. </li><li> Nadat de oven wordt afgesloten, driemaal spoelen met zuiver N2 en laat deze doorlopen te pompen basisdruk. </li><li> Vestigen gasstroom bij 100 sccm 4% H 2 S bij 28 Torr. </li><li> Ramp de temperatuur tot 400 ° C gedurende 10 min. Houden op 400 ° C gedurende 1 uur, laat vervolgens de monsters afkoelen zelfstandig in de hete zone. Handhaaf constant H 2 S gasstroom en druk totdat monsters afkoelen beneden 60 ° C. Verwijder de monsters en hetzij onmiddellijk doorgaan naar de volgende stap, of plaats ze in opslag in een inert gas handschoenenkastje. </li></ol></li></ol> 6. SnS oppervlaktepassivering met een Inheems Oxide Opmerking: Deze stap wordt enigszins anders uitgevoerd ALD en TE zonnecellen. In paragraaf 6.1 van het oppervlak passiveren procedure voor ALD zonnecellen wordt beschreven, en de procedure voor TE zonnecellen wordt beschreven in paragraaf6.2. De functie van deze stap wordt verder besproken in de sectie Discussie. <ol><li> Voor ALD-volwassen samples, groeien een dunne laag SnO 2 door ALD. Opmerking: We maken gebruik van een andere reactor dan die gebruikt worden voor SnS groei. <ol><li> Groei SnO 2 door de reactie van cyclische amide tin [(1,3-bis (1,1-dimethylethyl) -4,5-dimethyl- (4R, 5R) -1,3,2-diazastannolidin-2-ylideen) Sn (II)] en waterstofperoxide (H 2 O 2). Bewaar de cyclische amide tin precursor in een oven bij 43 ° C, en de H 2 O 2 in een wasfles bij KT. </li><li> Handhaaf substraattemperatuur op 120 ° C gedurende depositie. </li><li> Maak de tin precursor en H 2 O 2 behulp 0,33 en 1,5 Torr seconde per cyclus, respectievelijk, voor een totaal van 5 cycli. Controleer of de dikte van de resulterende SnO 2 0,6 0,7 nm, zoals gemeten met röntgen foto-elektron spectroscopie (XPS) analyse 10. </li></ol></li><li> Voor de TE volwassen monsters vormen een thin laag van SnO2 door blootstelling aan de lucht. <ol><li> Maak de monsters lab omgevingslucht gedurende 24 uur. Controleer of de dikte van de resulterende SnO 2 is ongeveer 0,5 nm, zoals gemeten met XPS-analyse. Opmerking: De typische RT 24 ± 1 ° C, en de typische vochtigheid 45% ± 13% (hoger in de zomer); voor de apparaten hier gerapporteerde, de waarden werden 24,6 ° C en &lt;30%, respectievelijk. </li></ol></li></ol> 7. Afzetting van de Zn (O, S) / ZnO bufferlaag Opmerking: Deze stap wordt uitgevoerd in dezelfde ALD kamer die wordt gebruikt voor SnS groei door ALD. <ol><li> Kweek een Zn (O, S): N-laag door ALD. <ol><li> Handhaaf de substraattemperatuur op 120 ° C. </li><li> Groei Zn (O, S): NB door ALD door reactie van diethylzink (Zn (C 2 H 5) 2, DEZ), gedeïoniseerd water (H2O), 4% H2S in N2, en ammoniak (NH 3) 11. Bewaar de bubbler containing DEZ bij RT. Gebruik een cyclus opeenvolging van [DEZ-H 2 O-DEZ-NH 3] 14 - [DEZ-H 2 S] 1, en ​​herhaal deze super cyclus 12 keer. Zorg ervoor dat de blootstelling van ammoniak is 11 Torr tweede. </li><li> Controleer of de S / Zn verhouding in de resulterende film is 0,14, zoals gemeten door Rutherford backscattering spectroscopie 12, en dat de dikte van de folie bedraagt ​​ongeveer 36 nm. </li></ol></li><li> Kweek een ZnO-laag door ALD. <ol><li> Handhaaf de substraattemperatuur op 120 ° C. </li><li> Groei ZnO met 50 ALD cycli van DEZ-H 2 O. Opmerking: De dikte van de ZnO resulterende film is ongeveer 18 nm. </li></ol></li></ol> 8. Afzetting van de transparante geleidende oxide (TCO), Indium Tin Oxide (ITO) <ol><li> Snijd ITO schaduw maskers uit een 0,024 &quot;(610 micrometer) aluminium 6061 plaat met behulp van een laboratorium laser cutter. Opmerking: Het scherm worden 11 rechthoekige apparaten die 0,25 cm 2 insize plus een grotere pad in een hoek die wordt gebruikt voor optische reflectievermogen metingen, zie figuur 4. </li><li> Monteer de apparaten en maskers in een masker aligner. Opmerking: Dit is een aluminium plaat met geneste zakken voor de ondergrond en maskers en clips om de maskers vast te zetten. </li><li> Borg ITO door reactief magnetronsputteren. <ol><li> Verwarm het substraat tot ongeveer 80-90 ° C en schakel substraat rotatie. </li><li> Gebruik een 2 inch diameter ITO doel (In 2 O 3 / SnO2 90/10 gew.%, 99,99% zuiver) op 65 W RF sputteren vermogen met 40 / 0,1 sccm Ar / O 2 gasstroom op 4 mTorr totale druk. </li><li> Kweek een 240 nm dik ITO film. Opmerking: Met deze parameters, groeipercentages van 0,5 A / sec en vel weerstanden in de range 40-60 Ω / m² worden bereikt. </li></ol></li></ol> 9. Metalliseren <ol><li> Cut metallisatie schaduw maskers uit een 127 pm dikke AustenITIC roestvrij staal. Let op: Deze maskers zijn gesneden met + 10 / -5 um tolerantie door een commercieel bedrijf. De metalen patroon bestaat uit 2 vingers gescheiden door 1,5 mm, iedere 7 mm lang, en een 1 x 1 mm 2 contact pad, zie Figuur 4. </li><li> Monteer de inrichtingen en maskers in een masker aligner, als in stap 8.2. </li><li> Borg Ag (voor TE-apparaten) of Ni / Al (voor ALD-apparaten) door electron-beam verdamping. <ol><li> Mount masker aligner op het substraat plaat van een elektronenbundel metalen verdamping systeem. Pomp naar een basis druk onder 1 x 10 -6 Torr. </li><li> Verdampen metal met een snelheid van 2 A / sec. Stort 500 nm totale plaatdikte. </li></ol></li></ol> 10. Device Karakterisering <ol><li> Voer stroom-voltage (&quot;J - V&quot;) metingen aan alle apparaten in het donker en in AM1.5 gesimuleerd zonlicht. <ol><li> Kalibreren van de zonne-simulator door het verzamelen van J - V data frOM een geijkte silicium zonnecel en het aanpassen van de zonne-simulator lamp vermogen en de hoogte tot het bereiken van de gekalibreerde huidige waarde voor AM1.5 bezonning. </li><li> Neem contact op met de apparaten in vier-wire modus met behulp van koper beryllium dubbele probe tips contact op te nemen om zowel de bovenkant (anode, Ag of Al) en bodem (kathode, Mo) lagen. Neem contact op met de onderste laag door weg te krassen op de buffer en SNS lagen met een scalpel. </li><li> Meet licht en donker J - V-gegevens met behulp van een bron-meter door inkoop spanning en het meten van stroom. Opmerking: Apparaten worden meestal gemeten binnen het bereik ± 0,5 V. De toestellen zijn niet reageren op de richting of de snelheid van de spanning veegt. Voor routine testen een gebiedsbepalende licht diafragma wordt niet gebruikt, zie Overleg sectie voor verdere details. </li></ol></li><li> Voer externe quantum efficiëntie (EQE) metingen op alle apparaten, met een variabele licht en spanning vooringenomenheid. <ol><li> Kalibreer de EQE systeem door het meten van de RespoNSE een Si fotodiode calibratie. Opmerking: De software vergelijkt deze gegevens om metingen uitgevoerd met een NIST-backed standaard aan het lichtniveau aan te passen. </li><li> Neem contact op met de apparaten met behulp van de vier-draads methode, zoals in stap 10.1.2. </li><li> Meet EQE met behulp van een commercieel systeem dat het monster met monochromatische licht gehakte bij 100 Hz over een golflengte van 270 nm 1.100 branden en meet de resulterende stroom. Voer deze meting volgens de standaard procedure van de fabrikant. </li><li> Herhaal de EQE meting met variabele spanning en wit licht vooringenomenheid. Gebruik een SourceMeter de spanning bias, en een halogeenlamp voor het licht voorspanning leveren leveren. Meet apparaten in zowel vooruit als achteruit voltage bias, en onder variabele wit lichtintensiteit tot ~ 1 Suns. </li><li> Meet optische reflectie (% R) van de ITO bovenste oppervlak met behulp van een spectrofotometer met een integrerende bol om te zetten extern aan internequantum efficiency (IQE). Voer deze meting volgens de standaard procedure van de fabrikant. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Woodhouse, M., Goodrich, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perspectives+on+the+pathways+for+cadmium+telluride+photovoltaic+module+manufacturers+to+address+expected+increases+in+the+price+for+tellurium%5BTitle%5D)+AND+%22Solar+Energy+Materials+and+Solar+Cells%22%5BJournal%5D)">Perspectives on the pathways for cadmium telluride photovoltaic module manufacturers to address expected increases in the price for tellurium.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 115, 199-212 (2013).</li>
<li>Bloomberg New Energy Finance University 2013 - renewable energy, CCS, EST. , Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://about.bnef.com/presentations/bnef-university-renewable-energy-ccs-est/">http://about.bnef.com/presentations/bnef-university-renewable-energy-ccs-est/</a> (2013).</li>
<li>Ramakrishna Reddy, K. T., Koteswara Reddy, N., Miles, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photovoltaic+properties+of+SnS+based+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Solar+Energy+Materials+and+Solar+Cells%22%5BJournal%5D)">Photovoltaic properties of SnS based solar cells.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 90 (18-19), 3041-3046 (2006).</li>
<li>Sinsermsuksakul, P., Heo, J., Noh, W., Hock, A. S., Gordon, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic+Layer+Deposition+of+Tin+Monosulfide+Thin+Films%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Energy+Materials%22%5BJournal%5D)">Atomic Layer Deposition of Tin Monosulfide Thin Films.</a> Advanced Energy Materials. 1 (6), 1116-1125 (2011).</li>
<li>Noguchi, H., Setiyadi, A., Tanamura, H., Nagatomo, T., Omoto, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+vacuum-evaporated+tin+sulfide+film+for+solar+cell+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Solar+Energy+Materials+and+Solar+Cells%22%5BJournal%5D)">Characterization of vacuum-evaporated tin sulfide film for solar cell materials.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 35, 325-331 (1994).</li>
<li>Hartman, K., Johnson, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SnS+thin-films+by+RF+sputtering+at+room+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">SnS thin-films by RF sputtering at room temperature.</a> Thin Solid Films. 519 (21), 7421-7424 (2011).</li>
<li>Tanusevski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+and+photoelectric+properties+of+SnS+thin+films+prepared+by+chemical+bath+deposition%5BTitle%5D)+AND+%22Semiconductor+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Optical and photoelectric properties of SnS thin films prepared by chemical bath deposition.</a> Semiconductor Science and Technology. 18 (6), 501(2003).</li>
<li>Sharma, R. C., Chang, Y. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+S%E2%88%92Sn+%28Sulfur-Tin%29+system%5BTitle%5D)+AND+%22Bulletin+of+Alloy+Phase+Diagrams%22%5BJournal%5D)">The S−Sn (Sulfur-Tin) system.</a> Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 7 (3), 269-273 (1986).</li>
<li>Steinmann, V., Jaramillo, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3.88%25+Efficient+Tin+Sulfide+Solar+Cells+using+Congruent+Thermal+Evaporation%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">3.88% Efficient Tin Sulfide Solar Cells using Congruent Thermal Evaporation.</a> Advanced Materials. 26 (44), 7488-7492 (2014).</li>
<li>Sinsermsuksakul, P., Sun, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overcoming+Efficiency+Limitations+of+SnS-Based+Solar+Cells%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Energy+Materials%22%5BJournal%5D)">Overcoming Efficiency Limitations of SnS-Based Solar Cells.</a> Advanced Energy Materials. 4 (15), 1400496(2014).</li>
<li>Hejin Park, H., Heasley, R., Gordon, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic+layer+deposition+of+Zn%28O%2CS%29+thin+films+with+tunable+electrical+properties+by+oxygen+annealing%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Atomic layer deposition of Zn(O,S) thin films with tunable electrical properties by oxygen annealing.</a> Applied Physics Letters. 102 (13), 132110(2013).</li>
<li>Palmetshofer, L. Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS). Surface and Thin Film Analysis. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9783527636921.ch11/summary">http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9783527636921.ch11/summary</a> 191-202 (2011).</li>
<li>Scofield, J. H., Duda, A., Albin, D., Ballard, B. L., Predecki, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sputtered+molybdenum+bilayer+back+contact+for+copper+indium+diselenide-based+polycrystalline+thin-film+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Sputtered molybdenum bilayer back contact for copper indium diselenide-based polycrystalline thin-film solar cells.</a> Thin Solid Films. 260 (1), 26-31 (1995).</li>
<li>Malone, B. D., Gali, A., Kaxiras, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First+principles+study+of+point+defects+in+SnS%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">First principles study of point defects in SnS.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 16, 26176-26183 (2014).</li>
<li>Vaux, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Research+methods%3A+Know+when+your+numbers+are+significant%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Research methods: Know when your numbers are significant.</a> Nature. 492 (7428), 180-181 (2012).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Gekozen ondergrond schoonmaken Geoxideerde Si wafers worden gebruikt als substraten. De substraten zijn de mechanische ondersteuning van de resulterende zonnecellen, en de elektrische eigenschappen niet belangrijk. Si wafers hebben de voorkeur aan glas, omdat de winkel gekochte Si wafers zijn meestal schoner dan de winkel gekochte glas wafers, en dit bespaart tijd in de ondergrond reinigen. Si substraten ook hogere thermische geleidbaarheid dan glas, wat leidt tot meer gelij...

Dunne film fotovoltaïsche (PV) blijven belangstelling en belangrijke onderzoeksactiviteiten te trekken. Echter, de economie van de PV-markt zich snel verschuiven en het ontwikkelen van commercieel succesvolle dunne film PV is uitgegroeid tot een meer uitdagende vooruitzicht. Productie kostenvoordelen over-wafer gebaseerde technologieën kan niet meer vanzelfsprekend, en verbeteringen in zowel de efficiency en de kosten moeten worden gezocht op gelijke voet. 1,2 In het licht van deze realiteit die we hebben gekozen om SnS ontwikkelen als een absorberend materiaal voor dunne film PV. SnS intrinsieke praktische voordelen die kunnen vertalen in lage productiekosten. Indien hoge rendementen kunnen worden aangetoond, kan worden beschouwd als een volledige vervanger is voor CdTe commerciële dunne film PV. Hier wordt de fabricageprocedure voor het recent gerapporteerde plaat SnS zonnecellen gedemonstreerd. We richten ons op praktische aspecten zoals de gekozen ondergrond, depositie voorwaarden, apparaat lay-out, en meting protocollen. SnS is samengesteld uit niet-giftig, Aarde-overvloedig en goedkoop elementen (tin en zwavel). SnS is een inert en onoplosbaar halfgeleidende solide (minerale naam Herzenbergite) met een indirecte bandgap van 1.1 eV, sterke lichtabsorptie voor fotonen met een energie van meer dan 1,4 eV (α&gt; 10 4 cm -1), en de intrinsieke p -type geleiding concentratie carrier in het traject 15 oktober - 17 oktober cm -3 3 -. 7 Belangrijk SnS verdampt congruent en fase-stabiel tot 600 ° C 8,9 Dat betekent dat SnS kan worden afgezet door thermische verdamping (TE) en de hoge. speed neef, afgesloten ruimte sublimatie (CSS), zoals bij de bereiding van CdTe zonnecellen. Het betekent ook dat SNS fase controle is veel eenvoudiger dan voor de meeste dunne film PV-materialen, waaronder met name Cu (In, Ga) (S, Se) 2 (CIGS) en Cu 2 ZnSnS 4 (CZTS). Daarom cell efficiëntie staat als de belangrijkste barrière voor de commercialisering van SnS PV, en SNS kan worden beschouwd als een drop-in vervanger voor CdTe eens hoge rendementen worden gedemonstreerd op de laboratoriumschaal. Maar dit efficiency barrière kan niet worden overschat. Wij schatten de recordrendement moet toenemen met een factor vier, van ~ 4% tot ~ 15%, om de commerciële ontwikkeling te stimuleren. Ontwikkeling SnS als drop-in vervanger voor CdTe vereist tevens groei van hoge kwaliteit SnS dunne films van CSS en het ontwikkelen van een n-type partner materiaal waarop SnS direct worden gekweekt. Hieronder wordt beschreven de stap-voor-stap procedure voor het vervaardigen plaat SnS zonnecellen met twee verschillende depositietechnieken, atomic layer deposition (ALD) en TE. ALD is een trage groei methode, maar to-date heeft het hoogste rendement apparaten opgeleverd. TE is sneller en industrieel schaalbaar, maar blijft ALD in efficiency. Naast de verschillende SnS depositiemethoden de TEen ALD zonnecellen enigszins verschillen in de annealing, oppervlaktepassivering en metallisatie stappen. De inrichting vervaardigingsstappen zijn in figuur 1 opgesomd. Na een beschrijving van de procedure, zijn testresultaten voor de gecertificeerde opname-apparaten en aanverwante monsters gepresenteerd. De plaat resultaten zijn eerder gerapporteerd. Hier ligt de focus op de verdeling van de resultaten voor een typische verwerking run.

<table><tbody><tr><td>Quartz wafer carrier</td><td>AM Quartz, Gainesville, TX</td><td></td><td>op maat ontworpen</td></tr><tr><td>Sputtersysteem</td><td>PVD Products</td><td></td><td>Hoog vacuüm sputtersysteem met load lock</td></tr><tr><td>4% H2S in N2</td><td>Airgas Inc.</td><td>X02NI96C33A5626</td><td></td></tr><tr><td>99.5% H2S</td><td>Matheson Trigas</td><td>G1540250</td><td></td></tr><tr><td>SnS poeder</td><td>Sigma Aldrich</td><td>741000-5G</td><td></td></tr><tr><td>Effusiecel</td><td>Veeco</td><td>35-LT</td><td>Lage temperatuur, enkele gloeidraad effusiecel</td></tr><tr><td>diethylzinc (Zn(C2H5)2)</td><td>Strem Chemicals</td><td>93-3030</td><td></td></tr><tr><td>Lasersnijder</td><td>Electrox</td><td>Scorpian G2</td><td>Gebruikt voor ITO schaduwmaskers</td></tr><tr><td>ITO sputtering doelwit (In2O3/SnO2 90/10 wt.%, 99.99% zuiver)</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>EJTITOX402A4</td><td></td></tr><tr><td>Metallization schaduwmaskers</td><td>MicroConnex</td><td></td><td>op maat ontworpen</td></tr><tr><td>Elektronenstraalevaporator</td><td>Denton</td><td></td><td>Hoge vacuüm metalen evaporator met load-lock</td></tr><tr><td>AM1.5 zonnesimulator</td><td>Newport Oriel</td><td>91194</td><td>1.300 W Xe-lamp met een AM1.5G filter</td></tr><tr><td>Spectrofotometer</td><td>Perkin Elmer</td><td>Lambda 950 UV-Vis-NIR</td><td>150 mm Spectralon-gecoate integrerende bol</td></tr><tr><td>Gekalibreerd Si zonnecel</td><td>PV Measurements</td><td></td><td>BK-7 raamglas</td></tr><tr><td>Dubbele sonde tips</td><td>Accuprobe</td><td>K1C8C1F</td><td></td></tr><tr><td>Souce-meter</td><td>Keithley</td><td>2400</td><td></td></tr><tr><td>Quantum efficiëntie meetsysteem</td><td>PV Measurements</td><td>QEX7</td><td></td></tr><tr><td>Gekalibreerd Si fotodiode</td><td>PV Measurements</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hoge doorvoer zonnecel test station</td><td>PV Measurements</td><td></td><td>op maat ontworpen</td></tr><tr><td>Inert pompolie</td><td>DuPont</td><td>Krytox</td><td>PFPE olie, graad 1514; verkoper: Eastern Scientific</td></tr><tr><td>H2S-bestendige elastomeer o-ringen</td><td>DuPont</td><td>Kalrez</td><td>compound 7075; verkoper: Marco Rubber</td></tr><tr><td>H2S-bestendige elastomeer o-ringen</td><td>Marco Rubber</td><td>Markez</td><td>compound Z1028</td></tr><tr><td>H2S-bestendige elastomeer o-ringen</td><td>Seals Eastern, Inc.</td><td>Aflas</td><td>verkoper: Marco Rubber</td></tr></tbody></table>

het maken van record-efficiëntie sns zonnecellen door thermische verdamping en atomic layer deposition

Making Record-efficiency SnS Solar Cells by Thermal Evaporation and Atomic Layer Deposition

Tin sulfide (SnS) in aanmerking absorptiemateriaal Aard--rijke, niet-toxisch zonnecellen. SnS biedt een gemakkelijke fase controle en snelle groei door congruent thermische verdamping, en het zichtbaar licht absorbeert sterk. Echter, lang de registreer vermogen omzettingsrendement van SnS zonnecellen bleef onder 2%. Onlangs toonden we nieuwe gecertificeerde staat rendementen van 4,36% met SnS afgezet door atomic layer deposition, en 3,88% met thermische verdamping. Hier de fabricageprocedure deze plaat zonnecellen wordt beschreven, en de statistische verdeling van het fabricageproces gemeld. De standaarddeviatie van efficiëntie gemeten op een enkel substraat normaal meer dan 0,5%. Alle stappen waaronder substraat selectie en schoonmaken, Mo sputteren voor het contact achter (kathode) is SNS depositie, gloeien, oppervlakte passiveren, Zn (O, S) bufferlaag selectie en depositie, transparante geleider (anode) depositie en metallisatie worden beschreven. Op elk substraat fabriceren we 11 individuele inrichtingen, elk met actieve oppervlakte 0,25 cm2. Verder is een systeem voor high throughput metingen van stroom-spanning curven onder gesimuleerd zonlicht en externe kwantumefficiëntie meting met variabele lichte voorspanning beschreven. Met dit systeem kunnen we de volledige datasets over alle 11 apparaten meten op een geautomatiseerde manier en in een mum van tijd. Deze resultaten illustreren de waarde van het bestuderen van grote sample sets, in plaats van zich ternauwernood op de best presterende apparaten. Grote datasets ons helpen om onderscheid te maken en op te lossen individuele verlies mechanismen die onze apparaten.

In figuren 6-8 worden de resultaten weergegeven voor twee representatieve &quot;basislijn&quot; TE-gekweekt zoals hierboven beschreven. Verlichte J - V data voor deze twee monsters uitgezet in Figuur 6 Het eerste monster (&quot;SnS140203F&quot;) leverde de inrichting met gecertificeerde efficiëntie van 3,88% die voorheen gerapporteerd 9 Representatieve JV verdelingen worden ook getoond voor elk monster... Voor een bepaalde voorspanning, worden deze ...

Tinsulfide (SnS) is een kandidaatmateriaal voor op Aarde abundantie, niet-toxische zonnecellen. Hier demonstreren we de fabricageprocedure van de SnS-zonnecellen met behulp van atoomlaagdeposition, wat een gecertificeerde energieconversie-efficiëntie van 4,36% oplevert, en thermische verdamping die 3,88% oplevert.

Het maken van Record-efficiëntie SnS Zonnecellen door thermische verdamping en Atomic Layer Deposition

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent ...

Het algemene doel van deze procedure is het creëren van een betrouwbaar platform voor de ontwikkeling van zonnecellen op basis van nieuwe materialen. Dit wordt bereikt door eerst een schoon, elektrisch isolerend substraat voor te bereiden. De tweede stap bestaat uit het depositeren van twee lagen gesputterd molybdeen voor het achterste gat, het selectieve elektrische contact.Breng vervolgens de P-type tin-sulfideabsorber aan via atomaire laagdepositie of thermische verdamping. De laatste stap is het voltooien van de PN-overgang door een stapel N-type lagen aan te brengen, bestaande uit een bufferlaag van een zink-oxysulfideverbinding, gevolgd door een transparante geleidende oxide en metalen vingers die zijn aangebracht om de ladingsverzameling te ondersteunen. Tot slot worden de resulterende zonnecellen getest door stroom-spanningscurves te meten onder gesimuleerd zonlicht en de kwantumefficiëntie onder monochromatische verlichting.Hoewel deze methode wordt gedemonstreerd voor de ontwikkeling van tinsulfide-zonnecellen, kan deze ook worden gebruikt voor de ontwikkeling van anorganische dunne-film substraat-zonnecellen op basis van andere nieuwe materialen. De depositie van tinsulfide via atoomlaagdepositie zal worden gedemonstreerd door Schwan Yang, een promovendus in de Gordon Group aan Harvard. Steinman, een postdoc in het fotovoltaïsche onderzoekslaboratorium aan MIT, zal de depositie van tinsulfide via thermische verdamping demonstreren.Deze video begint na de voorbereiding van de substraten van de siliciumwafers. Gebruik gepolijste siliciumwafers van één vierkante inch met een dikte van 500 micron en een thermische oxidelaag van 300 nanometer of dikker. Sputter eerst een adhesielaag van molybdeen van 360 nanometer en breng vervolgens een tweede geleidende laag van maum aan met een dikte van 360 nanometer.Bewaar de voorbereide substraten in een stikstof-handschoenenkast tot het tijd is voor de depositie van het tinsulfide om de substraten gereed te maken voor atomic layer deposition. Plaats ze vervolgens in een UV-ozonreiniger om organische deeltjes te verwijderen. Reinig de substraten gedurende vijf minuten.Zorg ervoor dat de substraathouder voor de depositiekamer in de buurt is terwijl de reiniging plaatsvindt. Haal de substraten op zodra ze klaar zijn en plaats ze in de monsterhouder. Deze monsterhouder is nu gevuld met substraten en klaar voor plaatsing in de depositiekamer.Plaats de houder in de oven en pomp de oven vervolgens leeg met een voorvacuumpomp. Stabiliseer daarna de oventemperatuur op 200 °C. Controleer vervolgens de precursoren.Houd de tin-ate precursor voor de depositie van tinsulfide in een oven bij 95 °C. Richt de gasleidingen zo in dat puur stikstofgas de toevoer van tin-ate damp ondersteunt. De tweede precursor is waterstofsulfide in een gasmengsel van 4% waterstofsulfide in stikstofgas; voer de depositie uit met een groeisnelheid van 0,33 angstrom per cyclus.Lever tijdens elke cyclus van atomaire laagdepositie drie doses van 10 ate voor een totale blootstelling van 1,1 tor seconde. Spoel vervolgens de kamer met stikstofgas. Injecteer daarna waterstofsulfide in stikstofgas voor een blootstelling van 1,5 tor seconde.Spoel tot slot opnieuw met stikstof. Een alternatieve depositiemethode is thermische verdamping. Zorg ervoor dat de druk in de proceskamer 2 × 10⁻⁷ tor of lager is.Gebruik een monsterhouder met pockets van de juiste grootte om het substraat stevig vast te houden. Gebruik, zoals voorheen, een vooraf geprepareerd substraat met twee lagen molybdeen. Hier schematisch weergegeven.Laad de houder met dit substraat en kleine aanvullende CYS-substraten voor latere karakterisering. Plaats de monsterhouder via de load lock in de thermische evaporator. Pomp de load lock vacuüm en breng de substraten vervolgens over naar de groeikamer.Gebruik de transportarm wanneer deze in positie zijn om de bron- en substraatverwarmers op te voeren tot een groeisnelheid van 1 angstrom per seconde en een substraattemperatuur van 240 °C is bereikt. Til nu de substraten op om de depositiesnelheid met de kwartskristalmonitor te meten. Activeer de lineaire translatiearm om de kwartskristalmonitor in de proceskamer te bewegen.Zodra deze op zijn plaats zit, open je het bronluik om de meting te starten. De groeisnelheid wordt aangegeven op het voorpaneel van de controller van de Crystal Monitor. Wanneer de meting is voltooid, sluit je het luik en verwijder je de kwartsmeter uit de kamer.Breng vervolgens de substraten naar de groeipositie en open de bronsluiter om de depositie te starten. Voor een beoogde filmdikte van 1000 nanometers zal de depositie ongeveer drie uur duren. Sluit de bronsluiter zodra de depositie voltooid is.Herhaal de meting van de groeisnelheid met behulp van de kwartskristalmonitor. Sluit na de meting de bronsluiter, schakel de verwarmers uit en wacht tot de substraten zijn afgekoeld voordat u deze overbrengt naar de load lock. Ventileer de lock met lucht en neem de substraten uit.Verwijder ze snel uit de monsterhouder en transporteer ze naar de opslag in een stikstofhandschoenenkast. Na het proces van atomaire laagdepositie of thermische dampdepositie is het monster voorzien van een tin sulfide-laag. Alle monsters ondergaan vervolgens een gloeiing in waterstofsulfidegas, gevolgd door oppervlaktepassivering met een natuurlijk oxide.De volgende stap is de depositie van n-type zinkoxysulfide- en zinkoxidbufferlagen via atoomlaagdepositie. De volgende stap is de depositie van de transparante geleider. We gebruiken indiumtinoxide vóór de depositie van indiumtinoxide.De actieve gebieden van de apparaten moeten worden vastgesteld. Gebruik metalen schaduwmaskers om de grootte van het transparante geleidende oxidepad te bepalen, wat het actieve apparaatgebied vaststelt. De maskers definiëren 11 rechthoekige apparaten met een grootte van 0,25 vierkante centimeter, plus een grotere pad in één hoek die in de tekening wordt gebruikt voor optische reflectiemetingen.Een indicatie van de grootte van de indiumtinoxide-laag die voor één device moet worden toegevoegd, wordt gegeven door het gearceerde gebied; monteer de devices en maskers in een maskeruitlijner. De maskers moeten voldoende dik zijn zodat ze niet buigen in de maskeruitlijner. Anders kan het oxidepad-gebied onduidelijk gedefinieerd worden.Breng de mask-aligner met de gemonteerde componenten naar de sputterkamer. Plaats de mask-aligner in de juiste positie voor de depositiestap. De volgende stap is het groeien van een 240 nanometer dikke indiumtinoxidefilm.Om dit te doen, verhit het substraat tot 80 tot 90 °C en activeer de rotatie van het substraat. Stel de radiofrequente sputterinstellingen, het vermogen, de argon- en zuurstofgasstroom en de druk in, en monitor vervolgens schematisch de depositie. Dit is de toestand van het apparaat na de depositie van indiumtinoxide.De volgende stap is metallisatie. Gebruik een schaduwmasker en elektronenstraalevaporatie om 500 nanometers geleidend metaal te deposeren, entweder zilver of een nikkel-aluminiumstack. Dit is een voltooid monster.Let op dat het hier getoonde monster na fabricage al is bekrast om het molybdeen-achtercontact bloot te leggen. Ga over naar de karakterisering van het device met behulp van een zonne-simulator die is gekalibreerd voor een air mass-coëfficiënt van 1.5. Gebruik eerst een scalpelblad om de buffer- en tinsulfide-lagen weg te krassen en het molybdeen-achtercontact bloot te leggen.Plaats vervolgens de sample op de op de rail gemonteerde samplehouder; een vacuüm houdt de sample op zijn plaats en de temperatuur van de houder wordt geregeld op 25 °C. Maak nu elektrisch contact met elk van de componenten op de sample en het bekraste achtercontact. Dit gebeurt hier met een op maat gemaakte probe-kaart die via koperberyllium gelijktijdig contact maakt met alle componenten.Dubbele probesondes in vierdraadsmodus voor routinemetingen. Laat het gebruik van een lichtopening weg voor nauwkeurigere tests; de opening moet worden gebruikt om het actieve gebied te definiëren. Het schaduwmasker van transparant geleidend oxide kan hiervoor worden gebruikt.Verplaats de houder zodat de apparaten in positie zijn om gegevens van de licht- en donkerstroomspanning te verzamelen met behulp van een geautomatiseerd testsysteem. Programmeer het systeem om de individuele apparaten opeenvolgend te meten terwijl de lichtsluiter wordt geopend en gesloten. De test is te zien in deze video, maar moet normaal gesproken achter een zwart gordijn worden uitgevoerd om omgevingslicht te verminderen.Na de huidige spanningsmetingen schuift u de monsterhouder in het systeem voor externe quantumefficiëntie; de verlichte stroom-spanningsgegevens, de gegevens over de externe quantumefficiëntie en de optische reflectiemetingen bieden een basiskarakterisering van de componenten. Hier zijn de prestatiegegevens van zonnecellen voor componenten op twee monsters die zijn vervaardigd middels thermische verdamping. De monsters worden voor elk apparaat onderscheiden door de kleur grijs voor de ene en rood voor de andere.De open-klemspanning, de kortsluitstroomdichtheid, de vulfactor en de energie-omzettingsefficiëntie worden weergegeven. De beste apparaten hebben een efficiëntie van ongeveer 4%. De schijnbare correlatie tussen de efficiëntie en de vulfactor in beide apparaten is consistent met apparaten die last hebben van shunt- of serieweerstandsverliezen.De gegevens in het rood tonen ook een correlatie tussen de efficiëntie en de open-klemspanning, zoals verwacht bij shuntweerstand. Verliezen ter vergelijking. Hier zijn de prestatiegegevens van zonnecellen voor apparaten die zijn vervaardigd met behulp van atoomlaagdepositie.Deze apparaten vertonen betere prestaties dan de apparaten die via thermische verdamping zijn vervaardigd, waarbij de beste een rendement van 4,6% laat zien. Verschillende factoren kunnen deze różDifference verklaren. Eén factor is dat apparaten die zijn geproduceerd met atoomlaagdepositie minder last lijken te hebben van shuntweerstandsverliezen.Vergeet niet dat het werken met waterstofsulfaat zeer gevaarlijk kan zijn. Zorg ervoor dat de waterstofsulfaattank wordt bewaard in een luchtventilatievoorziening, zoals een zuurkast met waterstofsulfaatdetectoren. Wij beschouwen dit basis fabricageprotocol als een platform om gecontroleerde en gerichte experimenten uit te voeren die zijn ontworpen om de algehele prestaties van de zonnecel te verbeteren en om specifieke verliesmechanismen beter te begrijpen.Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht moeten hebben in het vervaardigen van een reproduceerbare zonnecel op substraatbasis.

making-record-efficiency-sns-solar-cells-thermal-evaporation-atomic

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Polykristallijn silicium dunne-film zonnecellen op glas worden vervaardigd door afzetting van boor en fosfor gedoteerd silicium lagen gevolgd door kristallisatie, defect passivering en metallisatie. Plasmonische licht-trapping wordt ingeleid door de vorming van Ag nanodeeltjes op de silicium celoppervlak afgedekt met een diffuus reflector resulteert in ~ 45% fotostroom toebehoren.

Polykristallijn silicium dunne-film zonnecellen met plasmonische-enhanced Light-trapping

Een algemene strategie voor de ontwikkeling van lading-scheiden van halfgeleider nanokristallen composieten inzetbaar voor zonne-energie productie wordt gepresenteerd. We zien dat de assemblage van donor-acceptor nanokristallen domeinen in een nanodeeltje geometrie ontstaat een fotokatalytische functie, terwijl bulk heterojuncties van donor-acceptor nanokristallen films kunnen worden gebruikt voor fotovoltaïsche omzetting.

Oogsten Zonne-energie door middel van Charge-scheiden Nanokristallen en hun Solids

Er wordt een haalbare op transferdruk gebaseerde methodologie beschreven om plasmonische metaalnanostructuren in zonnepanelen te introduceren. Met behulp van nanopijler poly(dimethylsiloxane) stempels, werd een Ag-gebaseerde geordende nanodisk-array geïntegreerd met standaard gehydrogeneerde microkristallijne Si-zonnepanelen, wat leidde tot verbeterde prestaties van het apparaat als gevolg van plasmonisch lichtopsluiting.

Integratie van Licht Trapping Silver Nanostructures in gehydrogeneerde Microkristallijn silicium zonnecellen door Transfer Printing

Hier presenteren we een protocol om organische dunne film zonnecellen met behulp van een mini-slot sterven coater en de bijbehorende in-line structuur karakteriseringen met behulp van synchrotronstraling scattering technieken te fabriceren.

Printing Fabrication van Bulk Heterojunction Solar Cells en In Situ Morfologie karakterisering

Dit protocol beschrijft de synthese en afzetting van oplossing anorganische nanokristallen laag voor laag op dunne film elektronica op niet-geleidende oppervlakken te produceren. Solvent-gestabiliseerde inkten kunnen volledige fotovoltaïsche apparaten op glassubstraten via spin en neveldeklaag volgende post-depositie ligand uitwisseling en sinteren produceren.

Fabricage van Fully Solution Verwerkte Anorganische Nanocrystal Fotovoltaïsche apparaten

We presenteren een uitgebreide studie over de effecten van verschillende fabricagemethoden voor organische / anorganische perovskiet dunne films door het vergelijken van kristalstructuren, toestandsdichtheid, energie, en uiteindelijk de zonnecel prestaties.

Invloed van Hybrid Perovskite fabricagemethoden on Film Formation, Electronic Structure en Zonnecel prestaties

Dit manuscript wordt beschreven hoe om te ontwerpen en fabriceren van efficiënte omgekeerde SMPV1:PC71BM zonnecellen met ZnO nanostaafjes (NRs) gegroeid op een hoge kwaliteit Al-doped ZnO (AZOKLEURSTOFFEN) zaad laag. De goed uitgelijnde verticaal georiënteerde ZnO NRs tentoonstelling hoge kristallijne eigenschappen. Het omzettingsrendement van de macht van zonnecellen kan 6.01% bereiken.

Goed uitgelijnde verticaal georiënteerde ZnO nanostaafjes matrices en hun toepassing in omgekeerde kleine Molecule zonnecellen

Hier presenteren we een protocol voor de ontwikkeling van high-performance GaP/Si heterojunctie zonnecellen met een hoge Si minderheid-carrier levensduur.

Ontwikkeling van High Performance GaP/Si heterojunctie zonnecellen

Dit werk beschrijft het volledige fabricageproces van dunne absorberende cadmium selenium telluride / cadmium telluride fotovoltaïsche apparaten voor verbeterde efficiëntie. Het proces maakt gebruik van een geautomatiseerd in-line vacuümsysteem voor close-space sublimatie depositie die schaalbaar is, van de fabricage van kleine gebied onderzoeksapparaten en grootschalige modules.

Close-Space Sublimatie-Gedeponeerd Ultra-Thin CdSeTe/CdTe Zonnecellen voor verbeterde kortsluiting stroomdichtheid en fotoluminescentie

We beschrijven een flash infrarood gloeimethode die wordt gebruikt voor de synthese van perovskiet- en mescopisch-TiO2-films. Gloeiparameters zijn gevarieerd en geoptimaliseerd voor verwerking op fluor-doped tinoxide (FTO) glas en indium tin oxide-gecoate polyethyleentereftalaat (ITO PET), vervolgens geven apparaten vermogen conversie efficiëntie &gt;20%.

Flash infrarood gloeien voor Perovskiet zonnecel verwerking

CdSe-SnSe nanocomposieten worden geproduceerd door oppervlakte-engineered SnSe-deeltjes te consolideren. Een eenvoudige waterige synthese wordt gebruikt om SnSe-deeltjes te produceren. Het coaten van SnSe-deeltjes met CdSe moleculaire complexen maakt het mogelijk om de korrelgrootte te beheersen en het aantal defecten in het nanocomposiet te vergroten, waardoor de thermische geleidbaarheid wordt verlaagd.

In oplossing verwerkte, oppervlakte-ontworpen, polykristallijne CdSe-SnSe met lage thermische geleidbaarheid

Leer hoe je record-efficiënte SnS-zonnecellen maakt met thermische verdamping en atomic layer deposition. Deze methode bereikt 4,36% omzettingsefficiëntie voor niet-toxische zonne-energie.

Het maken van Record-efficiëntie SnS Zonnecellen door thermische verdamping en Atomic Layer Deposition

Meer video's verkennen