थर्मल सह-वाष्पीकरण माइक्रो-चालकोजेनाइड सौर पैनल प्रौद्योगिकी

सिंगापुर के वैज्ञानिकों ने चाकोजेनाइड सौर कोशिकाओं और मॉड्यूल का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली सभी थर्मल वाष्पीकरण तकनीकों की समीक्षा की है और पाया है कि नई विधि अपनी सीमाओं के बावजूद उच्च उपज और उत्पाद क्षमता प्राप्त करती है।

सिंगापुर में नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी में एनर्जी रिसर्च इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों ने जांच की है कि थर्मल वाष्पीकरण (टीई) का उपयोग कैसे किया जाता है, जो आमतौर पर माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और फोटोवोल्टिक उद्योगों में कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (ओएलईडी), धातु संपर्क और उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक अच्छी तरह से स्थापित तकनीक है। माइक्रोकैल्साइट सौर मॉड्यूल बनाने के लिए विभिन्न सामग्रियों पर कोटिंग्स।

शोधकर्ता एनालिसा ब्रूनो ने फोटोवोल्टिक को बताया, "हमने चॉकोजेनाइड पतली फिल्मों को बनाने के लिए कई वाष्पीकरण-आधारित तकनीकों के उपयोग का विश्लेषण किया," ये अपेक्षाकृत सरल एकल-स्रोत जमाव और बहु-स्रोत सह-वाष्पीकरण से लेकर अधिक जटिल बहु-चरण वाष्पीकरण और गैस प्रतिक्रियाओं और समाधान उपचार के साथ थर्मल वाष्पीकरण को नियोजित करने का मिश्रण।"

वह कहती हैं कि संयुक्त दृष्टिकोण दोनों तरीकों की ताकत का लाभ उठा सकता है, लेकिन इसकी कुछ सीमाएँ भी हैं, जैसे कि अधिक जटिलता और सॉल्वैंट्स का उपयोग करने की आवश्यकता।

ब्रूनो ने कहा, "हम मानते हैं कि थर्मल वाष्पीकरण चाकोजेनाइड परतों के तेजी से जमाव के लिए आदर्श तरीका है क्योंकि यह आसानी से स्केलेबल है, इसमें हानिकारक सॉल्वैंट्स नहीं हैं और इसे मौजूदा फोटोनिक्स और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उत्पादन लाइनों में अच्छी तरह से एकीकृत किया गया है।"

शोधकर्ताओं ने कहा कि सह-वाष्पीकरण के साथ मुख्य समस्याओं में से एक जटिल स्टोइकोमेट्री के साथ चाकोजेनाइड्स के जमाव के लिए मापदंडों को बड़े पैमाने पर अनुकूलित करने की आवश्यकता है, खासकर जब दो या तीन से अधिक अग्रदूत एक साथ वाष्पित हो जाते हैं। उन्होंने यह भी कहा कि लंबे समय तक निक्षेपण वाणिज्यिक उत्पादन में बाधा उत्पन्न कर सकता है - एक ऐसी समस्या जिसे अधिकांश अध्ययन अनदेखा करते हैं।

फिर उन्होंने चाकोजेनाइड सौर कोशिकाओं और मिनी-असेंबली बनाने के लिए कई तकनीकों का प्रस्ताव दिया, जिसमें एक-चरणीय थर्मल वाष्पीकरण, बहु-चरणीय थर्मल वाष्पीकरण और बहु-चरणीय संकर जमाव शामिल हैं।

टीम ने कहा, "यह न केवल वाष्पित चाकोजेनाइड फिल्मों का उत्पादन करने के लिए वांछनीय है, बल्कि एक ही निर्माण लाइन का उपयोग करके पूरी तरह से वाष्पित मॉड्यूल भी है।"

तकनीक के लाभों में उच्च स्तर की प्रक्रिया नियंत्रण, फिल्म की मोटाई का सटीक नियंत्रण, फिल्म की कई परतों को क्रमिक रूप से संलग्न करने में आसानी और कम सब्सट्रेट तापमान के साथ प्रक्रियात्मकता शामिल है। शोधकर्ताओं का दावा है कि ये विधियां फिल्म निर्माण के दौरान अग्रदूतों के बेहतर शुद्धिकरण, डिवाइस बैचों में उत्कृष्ट स्थानिक एकरूपता, अच्छी पुनरावृत्ति और निर्माण के कई दौरों के दौरान उच्च पैदावार की अनुमति देती हैं।

वे कहते हैं, "पूरी प्रक्रिया को स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जा सकता है और बड़े पैमाने पर, उच्च मात्रा के निर्माण के मामले में आंतरिक रूप से आकर्षक है।" वे जौल में अपने हालिया प्रकाशन 'थर्मल वाष्पीकरण और कैल्शियम टाइटेनाइट सौर कोशिकाओं और माइक्रो-असेंबली के संकर जमाव' में इन उत्पादन तकनीकों का वर्णन करते हैं।

ब्रूनो कहते हैं: "हम मानते हैं कि इस क्षेत्र में भविष्य के शोध को सक्रिय सामग्री की गुणवत्ता और पारदर्शिता में सुधार करने के लिए नए इष्टतम डिवाइस इंटरलेयर पर ध्यान देना चाहिए, वैक्यूम प्रौद्योगिकी के माध्यम से दोषों को दूर करना और तापीय रूप से वाष्पित कैल्शियम टाइटैनाइट सौर की पूरी क्षमता को अधिकतम करने के लिए परिचालन स्थिरता में सुधार करना चाहिए। उपकरण।"