DGIST Thin Film Solar Cell Research Center arbetade tillsammans med professor Kim Se-yoon vid Institutionen för ny materialteknik vid Kyungnam University för att undersöka orsaken till porbildning, ett problem i CZTS tunnfilmssolceller, som är miljövänliga allmänt- ändamålsenliga tunnfilmssolceller. Teamet har nu utvecklat en teknik för att lösa detta problem.
Solceller, som genererar el genom att omvandla ljusenergi från solen till elektrisk energi, är hållbar ny förnybar energi och kan lätt hittas i vardagen. Bland dem är CZTS tunnfilm lätt att massproducera eftersom den använder koppar, tenn och zink som huvudmaterial, som är billiga och har liten toxicitet. Dessutom, på grund av dess böjningsegenskaper, kan den appliceras på olika områden. Under 2019 utvecklade DGIST Thin Film Solar Cell Research Center en solcell med världens högsta effektkonverteringseffektivitet på 12,6 %. Den behöver dock fortfarande en lösning på olika defekter som porer av olika storlekar som genereras nära den nedre elektroden (pordefekter).
DGIST Thin Film Solar Cell Research Center och forskargruppen ledd av Kim Se-yoon från Kyungnam University undersökte orsaken till porbildning under absorptionsskiktet, vilket är ett problem med CZTS tunnfilmssolceller. Det har större betydelse eftersom det är en teknik som kan kontrollera pordefekter med en relativt enkel princip. CZTS-absorbentskiktet framställs genom att koppar, zink och tenn beläggs i slumpmässig ordning och sedan reagera dem med svavel och selen vid höga temperaturer. Vid denna tidpunkt bekräftades det att stora porer inte bildades när zink belades först. Detta är en källteknologi som kan undertrycka porbildning och förväntas ytterligare öka effektiviteten för energigenerering av CZTS-baserade tunnfilmssolceller.
DGIST seniorforskare Kim Dae-hwan säger att "som viktiga prestationer av denna studie presenterade vi en ny porinhiberingsmodell som skiljer sig från den vanliga modellen och utvecklade en teknologi som kan hämma porbildningsdefekter på ett enkelt sätt."
"I den här studien inducerade vi förändring i mikrostrukturen under den initiala reaktionen genom att ändra avsättningsordningen för den tunna metallfilmen och vi kunde undertrycka porbildning genom att göra det", säger professor Kim Se-yoon Kim vid Kyungnam University. "Dessutom kommer vi att anstränga oss för att säkra processteknik som löser problemet med porer i två olika storlekar samtidigt."
Forskningen publicerades i ACS Applied Materials and Interface . + Utforska vidare
