Technoleg panel solar micro-chalcogenide cyd-anweddu thermol

Mae gwyddonwyr Singapôr wedi adolygu'r holl dechnegau anweddu thermol a ddefnyddir i gynhyrchu celloedd solar calcogenid a modiwlau a chanfod bod y dull newydd yn cyflawni cynnyrch uwch ac effeithlonrwydd cynnyrch, er gwaethaf ei gyfyngiadau.

Mae gwyddonwyr o'r Sefydliad Ymchwil Ynni ym Mhrifysgol Dechnolegol Nanyang yn Singapore wedi ymchwilio i sut i ddefnyddio anweddiad thermol (TE), sef technoleg sydd wedi'i hen sefydlu a ddefnyddir yn gyffredin yn y diwydiannau microelectroneg a ffotofoltäig i gynhyrchu deuodau allyrru golau organig (OLEDs), cysylltiadau metel a haenau ar amrywiaeth o ddeunyddiau, i wneud modiwlau solar microcalsit.

"Fe wnaethon ni ddadansoddi'r defnydd o sawl techneg yn seiliedig ar anweddiad i wneud ffilmiau tenau calcogenid," meddai'r ymchwilydd Annalisa Bruno wrth Ffotofoltäig, "Roedd y rhain yn amrywio o ddyddodiad un ffynhonnell gymharol syml a chyd-anweddiad aml-ffynhonnell, i anweddiad aml-gam mwy cymhleth a cymysgedd o ddefnyddio anweddiad thermol gydag adweithiau nwy a thriniaeth hydoddiant."

Dywed y gall y dull cyfunol fanteisio ar gryfderau'r ddau ddull, ond bod ganddo hefyd rai cyfyngiadau, megis mwy o gymhlethdod a'r angen i ddefnyddio toddyddion.

Dywedodd Bruno, "Credwn mai anweddiad thermol yw'r dull delfrydol ar gyfer dyddodiad cyflym o haenau chalcogenid oherwydd ei fod yn hawdd ei raddio, nid yw'n cynnwys toddyddion niweidiol ac mae wedi'i integreiddio'n dda i linellau cynhyrchu ffotoneg a microelectroneg presennol."

Un o'r prif broblemau gyda chyd-anweddiad yw'r angen i wneud y gorau o'r paramedrau ar gyfer dyddodiad calcogenidau â stoichiometry cymhleth yn helaeth, yn enwedig pan fydd mwy na dau neu dri rhagflaenydd yn cael eu hanweddu ar yr un pryd, meddai'r ymchwilwyr. Nodwyd hefyd y gall amseroedd dyddodiad hir fod yn rhwystr i gynhyrchu masnachol - problem y mae'r rhan fwyaf o astudiaethau'n tueddu i'w hanwybyddu.

Yna fe wnaethant gynnig amrywiaeth o dechnegau ar gyfer ffugio celloedd solar calcogenid a chydosodiadau bach, sy'n cynnwys anweddiad thermol un cam, anweddiad thermol aml-gam a dyddodiad hybrid aml-gam.

Dywedodd y tîm, "Mae'n ddymunol cynhyrchu nid yn unig ffilmiau calcogenid anweddedig, ond hefyd modiwlau anweddu'n llawn gan ddefnyddio'r un llinell weithgynhyrchu."

Mae manteision y dechneg yn cynnwys lefel uchel o reolaeth broses, rheolaeth fanwl gywir ar drwch ffilm, rhwyddineb atodi haenau lluosog o ffilm yn olynol, a phrosesadwyedd gyda thymheredd swbstrad isel. Mae'r ymchwilwyr yn honni bod y dulliau hefyd yn caniatáu ar gyfer puro rhagflaenwyr yn well yn ystod ffurfio ffilm, homogenedd gofodol ardderchog mewn sypiau dyfais, ailadroddadwyedd da a chynnyrch uchel yn ystod rowndiau lluosog o weithgynhyrchu.

Maent yn dweud, "Gellir rheoli'r broses gyfan yn awtomatig ac mae'n gynhenid ​​​​yn ddeniadol o ran gweithgynhyrchu ar raddfa fawr, cyfaint uchel." Disgrifiant y technegau cynhyrchu hyn yn eu cyhoeddiad diweddar 'Thermal Anweddiad a dyddodiad hybrid o gelloedd solar calsiwm titanit a micro-gynulliadau' yn Joule.

Dywed Bruno: "Credwn y dylai ymchwil yn y maes hwn yn y dyfodol ganolbwyntio ar ryng-haenwyr dyfeisiau gorau posibl i wella ansawdd a thryloywder y deunydd gweithredol, goddefol diffygion trwy dechnoleg gwactod a gwella sefydlogrwydd gweithredol i wneud y mwyaf o botensial llawn calsiwm titanit solar anweddu'n thermol. dyfeisiau."