El Centro de Investigación de Células Solares de Película Fina DGIST trabajó con el profesor Kim Se-yoon del Departamento de Ingeniería de Nuevos Materiales de la Universidad de Kyungnam para investigar la causa de la formación de poros, un problema en las células solares de película fina CZTS, que son ecológicas en general. Células solares de película delgada. El equipo ahora ha desarrollado una tecnología para superar este problema.
Las células solares, que generan electricidad al convertir la energía luminosa del sol en energía eléctrica, son nuevas energías renovables sostenibles y se pueden encontrar fácilmente en la vida cotidiana. Entre ellos, la película delgada CZTS es fácil de producir en masa porque utiliza cobre, estaño y zinc como materiales principales, que son económicos y tienen poca toxicidad. Además, debido a su propiedad de flexión, se puede aplicar a varios campos. En 2019, el Centro de Investigación de Células Solares de Película Delgada de DGIST desarrolló una célula solar con la eficiencia de conversión de energía más alta del mundo del 12,6 %. Sin embargo, todavía necesita una solución para varios defectos, como poros de varios tamaños generados cerca del electrodo inferior (defectos de poros).
El Centro de Investigación de Células Solares de Película Delgada DGIST y el equipo de investigación dirigido por Kim Se-yoon de la Universidad de Kyungnam investigaron la causa de la formación de poros debajo de la capa de absorción, que es un problema con las células solares de película delgada CZTS. Tiene mayor importancia porque es una tecnología que puede controlar los defectos de los poros utilizando un principio relativamente simple. La capa absorbente CZTS se produce recubriendo cobre, zinc y estaño en orden aleatorio y luego haciéndolos reaccionar con azufre y selenio a altas temperaturas. En ese momento, se confirmó que no se formaban poros grandes cuando se recubría primero con zinc. Esta es una tecnología de fuente que puede suprimir la formación de poros y se espera que aumente aún más la eficiencia de generación de energía de las células solares de película delgada basadas en CZTS.
El investigador sénior de DGIST, Kim Dae-hwan, dice que "como principales logros de este estudio, presentamos un nuevo modelo de inhibición de poros diferente del modelo común y desarrollamos una tecnología que puede inhibir los defectos de formación de poros de una manera simple".
"En este estudio, inducimos un cambio en la microestructura durante la reacción inicial al cambiar el orden de deposición de la película delgada de metal y pudimos suprimir la formación de poros al hacerlo", dijo el profesor Kim Se-yoon Kim de la Universidad de Kyungnam. "Además, haremos esfuerzos para asegurar la tecnología de proceso que resuelva el problema de los poros de dos tamaños diferentes a la vez".
La investigación se publicó en ACS Applied Materials and Interface . Se logró la mayor eficiencia de la celda solar flexible de película delgada CZTSSe
