Het DGIST Thin Film Solar Cell Research Center werkte samen met professor Kim Se-yoon van het Department of New Material Engineering aan de Kyungnam University om de oorzaak van porievorming te onderzoeken, een probleem in CZTS dunne-film zonnecellen, die over het algemeen milieuvriendelijk zijn. dunne-film zonnecellen bedoeld. Het team heeft nu een technologie ontwikkeld om dit probleem op te lossen.

Zonnecellen, die elektriciteit opwekken door lichtenergie van de zon om te zetten in elektrische energie, zijn duurzame nieuwe hernieuwbare energie en zijn gemakkelijk terug te vinden in het dagelijks leven. Onder hen is CZTS-dunne film gemakkelijk in massaproductie te produceren omdat het koper, tin en zink als belangrijkste materialen gebruikt, die goedkoop zijn en weinig toxiciteit hebben. Bovendien kan het vanwege zijn buigeigenschappen op verschillende gebieden worden toegepast. In 2019 ontwikkelde het DGIST Thin Film Solar Cell Research Center een zonnecel met 's werelds hoogste energieconversie-efficiëntie van 12,6%. Het heeft echter nog steeds een oplossing nodig voor verschillende defecten, zoals poriën van verschillende groottes die worden gegenereerd in de buurt van de onderste elektrode (poriëndefecten).

Het DGIST Thin Film Solar Cell Research Center en het onderzoeksteam onder leiding van Kim Se-yoon van Kyungnam University onderzochten de oorzaak van porievorming onder de absorptielaag, een probleem met CZTS dunnefilmzonnecellen. Het heeft een grotere betekenis omdat het een technologie is die poriedefecten kan beheersen met behulp van een relatief eenvoudig principe. De CZTS-absorptielaag wordt geproduceerd door koper, zink en tin in willekeurige volgorde te coaten en ze vervolgens bij hoge temperaturen te laten reageren met zwavel en selenium. Op dit moment werd bevestigd dat er geen grote poriën werden gevormd toen zink eerst werd gecoat. Dit is een brontechnologie die de vorming van poriën kan onderdrukken en die naar verwachting de energieopwekkingsefficiëntie van op CZTS gebaseerde dunne-filmzonnecellen verder zal verhogen.

DGIST Senior Onderzoeker Kim Dae-hwan zegt dat "als belangrijke resultaten van deze studie, we een nieuw model voor poriënremming hebben gepresenteerd dat verschilt van het gewone model en een technologie hebben ontwikkeld die op een eenvoudige manier porievormingsdefecten kan remmen."

"In deze studie veroorzaakten we verandering in de microstructuur tijdens de eerste reactie door de afzettingsvolgorde van de dunne metaalfilm te veranderen en we waren in staat om porievorming te onderdrukken", zei professor Kim Se-yoon Kim van Kyungnam University. "Bovendien zullen we ons inspannen om procestechnologie te beveiligen die het probleem van poriën van twee verschillende groottes tegelijk oplost."

Het onderzoek is gepubliceerd in ACS Applied Materials and Interface . + Verder verkennen

Hoogste efficiëntie van flexibele CZTSSe dunne-film zonnecel bereikt