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钼钠溅射靶

CIGS 薄膜太阳能电池用钼钠溅射靶

铜铟镓硒 (CIGS) 薄膜太阳能电池在实验室中的效率超过 23%,与多晶硅制成的太阳能电池效率水平相同。有一种化学元素以独特的方式影响 CIGS 电池的效率:钠。即使仅在 CIGS 吸收层中掺入少量的钠,也能提高太阳能电池的效率。使用我们的钼钠溅射靶,可以通过溅射方式增加 CIGS 吸收层中的钠含量,从而提高模块的性能。

优势一览:

  • 高金属纯度
    > 99.7%

  • 同质微观结构和化学成分

  • 钠掺杂
    剂量可变

  • 5 – 10 MS/m 高电导率

下载我们的产品规格:

钼钠溅射靶规格

如何在吸收层中加入钠?

在许多 CIGS 模块中,钠钙玻璃基板也是钠的来源。在吸收层的制造过程中会接触大约 500℃ 的温度。在此温度下,钠通过钼背触点从玻璃中扩散到吸收层。然而,玻璃中钠的分布并不均匀。玻璃的使用年限和镀膜前的储存条件也会影响钠扩散的质量。

使用钼钠层作为钠源有一个重要优势:任何刚性或柔性衬底上会首先产生扩散阻挡层。例如,在使用玻璃基板的情况下,可以使用氮化硅层作为阻挡层。如果使用钢箔,则铬基或钨基阻挡层可防止铁的扩散。然后,溅射形成钼钠薄层,接着,在通常情况下,一层纯钼会作为背电极层。

钼钠溅射靶层结构
使用钼钠溅射靶时的层型结构与钠扩散

吸收层中的钠含量可以通过选择的钼钠层厚度和溅射条件来控制。传统的 PVD 系统(该系统也用于制造钼背触点)可用于分离钼钠层。

钼钠溅射靶性能

精细微观结构

添加到钼钠溅射靶中的钠化合物位于钼晶粒之间。由于我们通过粉末冶金工艺生产钼钠,钠晶粒不但特别精细,而且分布也非常均匀。钼钠靶的电导率比纯钼靶要略低一些,但对于执行 DC 方式溅射应用仍然可以完全胜任。

精纯的材料

少量钠便可以提高 CIGS 电池的性能,而铁或铬等其他化学元素则会让电池效率显著降低。为了尽可能降低金属杂质的含量,我们最大限度地注意确保工艺过程不受到任何污染,并且只使用高品质的原材料。从原材料阶段开始,我们监控靶材的整个生产过程,能够保证金属粉末的出色精纯度。

我们能够提供多种钼钠溅射靶:钠含量达到 5% 和 10%(相应的重量百分比是 1.3% 和 2.6%)。我们生产的钼钠溅射靶包括平面靶,以及能够达到更高材料利用率的旋转靶。

 

钼钠溅射靶研究

瑞士 EMPA 研究所使用 Plansee 的钼钠靶研究 CIGS 工艺中的钠掺杂剂量。研究薄膜和光伏的 EMPA 工作组在 Tiwari 教授的领导下,研究了如何使用钼钠溅射靶来制造 CIGS 太阳能电池以达到最佳效果。由钼钠制成的背触点能够在 CIGS 吸收层中掺杂钠,从而提高电池的性能。在相对较低的分离温度下,放置在钢箔上的电池能够实现 14.4% 的效率。我们的涂层专家 Christoph Adelhelm 博士和 Enrico Franzke 参与了该研究项目。阅读该研究项目的详细结果。您可以从 Elsevier 出版社下载题为《Sodium-doped molybdenum back contacts for flexible Cu(In,Ga)Se2 solar cells(适用于 CIGS 的掺钠钼背触点)》(发表于 ScienceDirect)的完整文章。

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其他一些知名的薄膜太阳能电池研究机构也对钼钠靶的效果进行了研究。Center for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg (ZSW) 专门研究了柔性衬底上的钼钠靶。请阅读 Elsevier 出版社的文章《Alternative sodium sources for Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells on flexible substrates(适用于柔性衬底上的 CIGS 薄膜太阳能电池的替代钠源)》(发表于 ScienceDirect),了解研究结果。

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