CIGS: le sodium pour une efficacité améliorée.

En laboratoire, les cellules solaires atteignent un niveau d’efficacité de plus de 20% ce qui est comparable à celui des cellules produites en silicium polycristallin. Un élément influence particulièrement l’efficacité des cellules CIGS: le sodium. Même de petites quantités de sodium dans l'absorbeur CIGS accroissent l'efficacité de la cellule solaire.

cible rotative

Mais comment le sodium est-il introduit dans la couche absorbante ?

La méthode conventionnelle.

Dans de nombreux des modules CIGS, le substrat de verre sodocalcique agit aussi comme source de sodium. Les températures qui se produisent durant la fabrication de l'absorbeur avoisinent les 500 °C. A cette température, le sodium se diffuse hors du verre, traverse le partie arrière en molybdène et pénètre dans l'absorbeur. Cependant, dans ce cas, le sodium n'est pas uniformément réparti. Le vieillissement du verre ainsi que les conditions de stockage influencent la qualité de diffusion du sodium.

Diffusion du sodium sur un substrat de verre sodocalcique
Diffusion du sodium sur un substrat de verre sodocalcique

Comment utiliser nos cibles en MoNa.

C'est facile: vous choisissez d'abord le substrat de votre choix et appliquez la barrière de diffusion. Dans le cas d'un substrat de verre, par exemple, cela peut être une couche de nitrure de silicium. Si vous utilisez un film acier, une barrière à base de chrome empêche la diffusion du fer. Maintenant pulvérisez simplement une couche de MoNa suivie comme d'habitude par une couche de molybdène pur.

C'est tout !

Diffusion du sodium pour les cibles de pulvérisation en MoNa
Diffusion du sodium pour les cibles de pulvérisation en MoNa

Vous pouvez contrôler très simplement le teneur en sodium de l'absorbeur en modifiant l'épaisseur de la couche de MoNa ainsi que les paramètres de pulvérisation. Et le meilleur de tous: pour déposer la couche de MoNa, utilisez simplement le système PVD que vous utilisez dans le procédé de pulvérisation de la couche de molybdène pur.

Le Docteur Christoph Adelhelm parle des améliorations du dopage au sodium.

La raison pour laquelle nos cibles en MoNa targets sont meilleures.

Une microstructure fine: Notre composé de sodium réside entre les grains de molybdène. Parce que nous utilisons les méthodes de la métallurgie des poudres pour produire notre MoNa, les particules de sodium sont particulièrement fines et réparties uniformément. La conductibilité électrique d'une cible en MoNa est sensiblement inférieure à celle d'une cible en pur molybdène mais reste parfaitement satisfaisante pour effectuer la pulvérisation en tension continue.

Matériau pur: Alors que le sodium accroit l'efficacité de la cellule CIGS, le fer affiche une perte d’efficacité. Pour conserver une teneur en fer aussi faible que possible, nous prenons le plus grand soin de s'assurer que nos procédés soient exemptes de contaminants alors que seuls les matériaux de la plus haute qualité sont utilisés. Nous traçons dès le stade des matières premières jusqu'à chaque étape de la production de nos cibles et nous pouvons garantir l'exceptionnelle pureté de nos poudres métalliques.

MoNa 5 / 10 en poids Molybdène
Conductivité électrique 10,05 MS/m / 4,9 MS/m17,8 MS/m
Pureté 99,97 % 99,97 %

Notre gamme comprend des cibles de pulvérisation en MoNa avec une teneur en sodium de 5 % et 10 %. Cela correspond à 1,3 et 2,6 % en poids. Vous pouvez acheter nos cibles de pulvérisation en MoNa en tant que cibles planes ou comme cibles rotatives pour une utilisation plus intense du matériau.

N'hésitez pas à nous contacter ! Nous nous réjouissons de votre appel.

Le MoNa évalué de la recherche à la pratique.

EMPA: les laboratoires fédéraux suisses pour la science des matériaux et de la technologie (EMPA) ont examiné le dopage au sodium dans le procédé CIGS en utilisant nos cibles en MoNa. Sous la direction du professeur Tiwari, le groupe de travail de l'EMPA pour les couches minces et photovoltaïques ont examiné comment optimiser l'utilisation des cibles de pulvérisation en MoNa pour la production des cellules solaires CIGS sur des substrats en acier inoxydable. Le dopage de sodium dans l'absorbeur CIGS augmente la performance de la cellule. A des températures de déposition relativement faible, de l'ordre de seulement 450 °C, les cellules atteignent un niveau de rendement de 14,4%. Nos experts en revêtements, Dr. Christoph Adelhelm et Enrico Franzke ont pris part au projet de recherche. Découvrez les résultats détaillés de ces travaux de recherche. L'article complet peut être téléchargé à partir du site Elsevier ici.

Un autre projet de recherche examine les paramètres de pulvérisation optimum afin de doper l'absorbeur avec autant de sodium que possible.

ZSW: d'autres instituts de recherche ont aussi étudié les effets des cibles en MoNa. Le centre de Baden-Württemberg pour l'énergie solaire et de recherche sur l'hydrogène (ZSW) a mis l'accent sur l'utilisation du MoNa sur des substrats souples. Découvrez ce qu'il en dit. L'article peut aussi être téléchargé idepuis le site Elsevier ici.

Cible de pulvérisation en MoNa
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