Las consecuencias de los equilibrios de kesterita para las células solares eficientes

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Energía renovable Energía renovable.
• La energía fotovoltaica es fotovoltaica.

Sus antecedentes:

• Las kesteritas de cobre-zinco-tino-calcogenuro (CZTS) son prometedoras para las células solares de película delgada a gran escala.
• La gran abundancia, la brecha de banda sintonizable y el gran coeficiente de absorción hacen que CZTS e sea ideal.
• Las limitaciones actuales incluyen la pérdida de estaño a altas temperaturas, lo que dificulta el control y la eficiencia de la fabricación.

Objetivo del estudio:

• Comprender la reacción de formación de los absorbentes de kesterita para un mejor control del crecimiento.
• Desarrollar un proceso de fabricación robusto y factible para las células solares de película delgada CZTS.
• Para simplificar el complejo espacio de parámetros para la fabricación de CZTS.

Principales métodos:

• Investigó la reacción de formación de los absorbentes de kesterita.
• Control de la composición y homogeneidad de la película mediante la gestión de la pérdida de estaño.
• Se introdujo estaño y azufre/selenio de la fase gaseosa mediante un proceso de autorregulación.

Principales resultados:

• Comprender la reacción de formación es clave para controlar el crecimiento y mejorar la eficiencia de las células solares.
• Desarrolló un proceso bidimensional simplificado a partir de un espacio de parámetros de cuatro dimensiones.
• Las altas presiones parciales de SnS ((e) y S ((e) evitan la descomposición y compensan la deficiencia de estaño.

Conclusiones:

• El nuevo método permite materiales precursores simplificados (sólo Cu y Zn).
• El estaño y el azufre/selenio se introducen efectivamente desde la fase gaseosa.
• Este enfoque supera las limitaciones anteriores, allanando el camino para una producción de células solares CZTS eficiente y escalable.