Тонкоплёночные фотоэлементы можно производить быстрее и дешевле, используя микроволны

Опубликовано 20 ноября, 2012 - 00:00

В Университете штата Орегон (США) разработан новый способ использования технологии микроволнового нагрева для производства фотоэлементов на базе Cu2ZnSnS4 (CZTS).

Перспективное соединение, как вы помните, может использоваться для создания тонкоплёночных фотоэлементов, которые не только дешевле аналогов, но и не так токсичны.

Рис. 1. Структура нового фотоэлемента после микроволнового высушивания стала более однородной. (Здесь и ниже фото OSU).

Технологам уже удавалось получать тонкоплёночные солнечные батареи на CZTS-основе при помощи смешивания наночастиц финального вещества в виде чернил, с последующим их нанесением по принтерной технологии.

Проблема была лишь в том, что засыхание «чернил» из такого материала растягивалось на несколько часов.

И тогда разработчики решили попробовать микроволновый нагрев, вместо обычного теплового, полагая, что благодаря более глубокому и равномерному воздействию микроволн время застывания «напечатанной» плёнки резко сократится. И действительно, теперь процесс занимает считанные минуты.

А значит, на том же оборудовании можно будет выпускать в десятки раз больше фотоэлементов, чем раньше, что радикально сократит стоимость производства.

Кроме того, оказалось, что новая технология сушки предупреждает развитие дефектов в этом кристаллическом материале и позволяет получать более качественные тонкоплёночные фотоэлементы.

Для получения лабораторных образцов использовалась… обычная микроволновка.

«Новый подход действительно должен обеспечить снижение издержек, улучшить качество и масштабирование в массовом производстве, — отметил Грег Герман, адъюнкт-профессор Школы химического, биологического и экологического инжиниринга при Университете штата Орегон. — Микроволновая технология [высушивания] гарантирует более точный контроль над уровнем тепла и энергии, необходимым для достижения желаемой реакции».

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physica Status Solidi A.

Источник(и):

1. Университет штата Орегон

2. compulenta.ru