更接近廉价太阳能电池的溅射步骤

在硅基太阳能电池的替代品的搜索，A*STAR研究人员正在研究一种新材料，是更便宜和更容易进行，并可能导致性能更好的太阳能电池（科学报道，“影响钼扩散和界面质量性能的溅射生长CZTS太阳能电池”）。

硅太阳能电池的效率高达25，转换为光能转化为电能之分，但制造硅片，这需要大约300微米厚，吸收所有的阳光落在他们身上，是一个昂贵的过程，需要的温度约1200摄氏度。PCBA加工

一种更便宜的硅替代品是碲化镉；然而，它是剧毒的，并且众所周知会致癌。这刺激了Goutam Dalapati和他的同事们从材料研究与工程研究所研究的A星铜锌锡硫（CZTS）化合物，它提供的光学和电学性能所需的太阳能电池，可制成无毒，成本比硅过程中广泛使用的材料。

“我们是一个具有较高的吸收系数比硅半导体化合物，”笪拉葩体说，“所以它能吸收可见光而产生比硅电，可用于大规模的应用，如屋顶和太阳能农场。”

从CZTS太阳能电池达到30%效率的潜力，但需要高质量的、无杂质的CZTS薄膜，并对“缓冲”或界面层，坐在下面的CZTS的合适材料，帮助收集电荷。

一种叫做季溅射方法生长CZTS薄膜，在一个单一的目标由CZTS作为沉积膜源。这种方法比其他沉积方法有许多优点，包括在大面积上的均匀性和减少对有毒前体的依赖。然后研究人员研究了硫化温度效应对钼硫化物的形成（MoSx）界面层。

“组成和结构的CZTS层性能取决于沉积过程和硫化，”笪拉葩体解释道。“通过使用单步溅射靶材，我们能够产生一个均匀的组成和光滑的表面，这限制了缺陷的形成，是一个高度重复的过程的薄膜。”

研究人员发现了钼的量，称为外扩散，在MOS­X层形成的显着变化，在硫化温度的变化，以及太阳能电池的整体效率提高了近五倍，当硫化温度从500提高到了600摄氏度。

“我们得到了一个太阳能的效率接近百分之五，目标是在15%以一个合适的缓冲和界面层，”笪拉葩体说。