熱共蒸着マイクロカルコゲナイド太陽電池パネル技術

シンガポールの科学者は、カルコゲナイド太陽電池およびモジュールの製造に使用されるすべての熱蒸着技術を検討し、その限界にもかかわらず、新しい方法がより高い収率と製品効率を達成することを発見しました。

シンガポールの南洋理工大学エネルギー研究所の科学者らは、マイクロエレクトロニクスや太陽光発電産業で有機発光ダイオード（OLED）、金属接点、さまざまな材料をコーティングして、マイクロカルサイト太陽電池モジュールを作成します。

研究者のアナリサ・ブルーノ氏は、「私たちはカルコゲニド薄膜を製造するためのいくつかの蒸着ベースの技術の使用を分析しました」と研究者アナリサ・ブルーノ氏はPhotovoltaicsに語った。熱蒸発とガス反応および溶液処理を組み合わせたものです。」

彼女は、この組み合わせたアプローチは両方の方法の長所を活かすことができますが、複雑さの増大や溶媒の使用の必要性など、いくつかの制限もあると述べています。

ブルーノ氏は、「熱蒸着は拡張が容易で、有害な溶媒を含まず、既存のフォトニクスやマイクロエレクトロニクスの生産ラインにうまく統合されているため、カルコゲニド層を迅速に蒸着する理想的な方法であると考えています」と述べた。

共蒸着の主な問題の1つは、特に2つまたは3つ以上の前駆体を同時に蒸着する場合、複雑な化学量論比でカルコゲニドを蒸着するためのパラメータを広範囲に最適化する必要があることである、と研究者らは述べた。 彼らはまた、長い蒸着時間が商業生産の障壁となる可能性があること、つまりほとんどの研究がこの問題を無視する傾向があることにも言及した。

その後、彼らは、カルコゲニド太陽電池およびミニアセンブリを製造するための、1 ステップ熱蒸着、複数ステップ熱蒸着、および複数ステップ ハイブリッド蒸着を含む一連の技術を提案しました。

研究チームは「カルコゲナイド蒸着膜だけでなく、完全蒸着モジュールも同じ製造ラインで製造することが望ましい」としている。

この技術の利点には、高度なプロセス制御、膜厚の正確な制御、複数の膜層を連続して貼り付ける容易さ、および低い基板温度での加工性が含まれます。 研究者らは、この方法により、膜形成中の前駆体のより良好な精製、デバイスバッチ内の優れた空間的均一性、複数回の製造工程における良好な再現性および高い収率も可能になると主張している。

彼らは、「プロセス全体を自動的に制御でき、大規模かつ大量の製造という点で本質的に魅力的です。」と述べています。 彼らは、これらの製造技術について、ジュール誌の最近の出版物「チタン酸カルシウム太陽電池とマイクロアセンブリの熱蒸着とハイブリッド蒸着」で説明しています。

ブルーノ氏は「この分野の将来の研究は、活物質の品質と透明性を改善し、真空技術によって欠陥を不動態化し、動作安定性を改善して、熱蒸着チタン酸カルシウム太陽電池の可能性を最大限に引き出すために、新しい最適なデバイス中間層に焦点を当てるべきであると信じている」と述べた。デバイス。」