Células solares de película delgada GeSe fabricadas por sublimación térmica rápida autorregulada

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física del estado sólido
• Energía renovable

Sus antecedentes:

• El selenuro de germanio (GeSe) se muestra prometedor como absorbente fotovoltaico debido a sus propiedades favorables y abundancia elemental.
• Los dispositivos fotovoltaicos anteriores que utilizan GeSe se vieron obstaculizados por impurezas de fase (Ge, GeSe2) que causaron defectos y un rendimiento deficiente.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para fabricar películas GeSe de alta calidad para aplicaciones fotovoltaicas.
• Para superar el desafío de las impurezas de fase y los defectos puntuales perjudiciales en GeSe.

Principales métodos:

• Se diseñó un proceso de sublimación térmica rápida (RTS) basado en las características de sublimación de GeSe en capas.
• El proceso RTS purifica las materias primas y asegura una sublimación congruente, evitando la formación de defectos.
• El método también se aplicó para fabricar películas de sulfuro de germanio (GeS).

Principales resultados:

• Las películas policristalinas GeSe de alta calidad se fabricaron con éxito utilizando el proceso RTS autorregulado in situ.
• Las células solares fabricadas con estas películas GeSe alcanzaron una eficiencia de conversión de energía del 1,48%.
• Los dispositivos fabricados mostraron una buena estabilidad operativa.

Conclusiones:

• El proceso RTS desarrollado suprime eficazmente las impurezas de fase y los defectos puntuales en las películas GeSe.
• El GeSe es un material viable para aplicaciones fotovoltaicas de película delgada, como lo demuestra la eficiencia y la estabilidad alcanzadas.
• El método RTS muestra potencial para la fabricación de otras películas binarias de calogenuro IV-VI.