مواد و ساخت پیشرفته

به طور کلی لایه نازک CIGS به عنوان بالقوه ترین ماده برای کاربردهای فتوولتائیک شناخته شده است. بر اساس تحقیقات اخیر، توسعه سلول خورشیدی لایه نازک با بستر انعطاف پذیر، کاربرد سلول های خورشیدی را گسترده تر و مزایای این محصول را آشکارتر می کند.

در تازه ترین تحقیقات، سلول‌های خورشیدی لایه نازک CIGS با کارایی بالا بر روی بستر فولادی زنگ نزن انعطاف‌پذیر با روش تبخیر همزمان سه مرحله‌ای آماده شده است. در این مطالعه، لایه دی اکسید سیلیکون به عنوان لایه مانع نفوذ آهن، کروم و سایر عناصر ناخالصی در بستر انعطاف پذیر فولاد زنگ نزن به جاذب CIGS، که نشان داده شده است باعث کاهش عملکرد دستگاه می شود، پیشنهاد شده است. اثر تغییر ضخامت لایه های سد نفوذ SiO₂ از 0 تا 1000 نانومتر مورد مطالعه قرار گرفته است و ساختار، مورفولوژی کریستالی و خواص الکتریکی هر نمونه بررسی شده است.

نتایج نشان داده است که راندمان تبدیل با افزایش ضخامت لایه دی اکسید سیلیکون پاشش شده تا ضخامت بیشتر از 200 نانومتر افزایش می یابد. در این کار آزمایشگاهی، سلول های خورشیدی لایه نازک CIGS با تبخیر 3 مرحله ای روی فولاد زنگ نزن انعطاف پذیر رسوب داده شد. و سپس لایه سد نفوذی دی اکسید سیلیکون بهینه شد. در این آزمایشات برای اندازه گیری خواص سلول های خورشیدی CIGS ازمتدهای SEM-EBIC و GD-OES استفاده شد.

بر اساس نتایج آزمایشگاهی مشخص شد لایه سد نفوذی SiO₂ با ضخامت 200 نانومتر مناسب ترین ضخامت برای سلول های خورشیدی CIGS با کیفیت بالا است.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038092X21009592