Toledo Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, optimum hidrotermal biriktirme, tavlama sonrası ve ışıkta bekletme koşullarını belirledikten sonra %7,69 güç dönüşüm verimliliğine sahip antimon sülfür (Sb2S3) ince film güneş hücreleri üretti. Kararlılık testleri, on ay sonra ilk verimliliğin %95’inden fazlasını gösterdi.
Antimon sülfürlü güneş pili
ABD’deki Toledo Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, %6,89’luk birinci sınıf güç dönüşüm verimliliğine ulaşan ve daha sonra hafif ıslatma adımından sonra %7,69’a çıkarılan antimon sülfür (Sb2S3) ince film güneş pilleri ürettiler.
Bu özel ince film PV soğurucunun araştırılmasının birkaç itici gücü vardır. Araştırmanın ilgili yazarı Alisha Adhikari, pv dergisine verdiği demeçte: “Kadmiyum tellür ( CdTe ) ve bakır indiyum galyum selenid ( CIGS ) gibi diğer kalkogenür malzemelere alternatif olarak düşük maliyetli, dünyada bol miktarda bulunan ve toksik olmayan bir fotovoltaik malzemeye duyulan ihtiyaç göz önüne alındığında, antimon sülfür (Sb2S3), uygun bant aralığı, yüksek emilim katsayıları, mükemmel optoelektronik özellikleri ve sağlam malzeme kararlılığı ile ortaya çıkan bir malzemedir ve bu da onu tek bağlantılı güneş hücreleri veya çift bağlantılı tandem güneş hücrelerinde üst hücre için çekici bir aday haline getirir” dedi.
ACS Applied Energy Materials dergisinde yayımlanan “ Antimon Sülfür Güneş Hücrelerinin Fotovoltaik Performansını Geliştirmek İçin Proses Optimizasyonu ve Işıkla Islatma ” başlıklı çalışmada araştırma ekibi, sıkı bir şekilde kontrol edilen bir proseste 135 C’de 225 dakika hidrotermal büyümenin, 350 C’de 10 dakika son tavlama ile birleştirilmesi sonucunda %6,89’luk şampiyon güç dönüşüm verimliliğine sahip bir cihaz elde edildiğini ve ışıkla ıslatma sonrasında bu verimliliğin %7,69’a çıktığını belirtti. Adhikari, büyüme sürecinin ve tavlama sonrası işlemlerin optimizasyonundan sonra Sb2S3 güneş hücrelerinin cihaz performansında bir iyileşme beklendiğini açıkladı.
Deneysel güneş pili yığını şu şekildeydi: kadmiyum sülfür ( CdS ) kaplamalı flor katkılı kalay oksit (FTO) alt tabaka, Sb2S3 ince film, bir spiro-OMeTAD delik taşıma katmanı (HTL) ve altın (Au) arka kontaklar. Ekip, atomik kuvvet mikroskobu (AFM) görüntülemesini kullanarak çeşitli numunelerin tavlanmasından sonra yüzey pürüzlülüğünün nasıl düzleştiğini gözlemledi.
