Cristaux de SnS cultivés par la technique de croissance en flux. De gros monocristaux ont été obtenus par addition d'halogène au flux. Crédit :Université du Tohoku
Le monosulfure d'étain (SnS) est un matériau prometteur utilisé pour les cellules solaires de nouvelle génération en raison de ses caractéristiques non toxiques et de son abondance, en plus de ses excellentes propriétés photovoltaïques. Sakiko Kawanishi et Issei Suzuki ont dirigé une équipe qui a réussi à faire pousser de gros monocristaux de SnS, qui peut fournir une voie pour la fabrication de cellules solaires SnS avec une efficacité de conversion élevée.
Une homojonction p-n, qui se compose de SnS de type p et de type n, est la clé pour obtenir des cellules solaires SnS à haut rendement. La fabrication de telles cellules solaires s'est jusqu'à présent avérée difficile en raison de la complexité de fabrication du SnS de type n contrairement au SnS de type p facilement réalisable.
Résoudre le problème, l'équipe a conçu une composition d'alimentation originale utilisée pour la croissance de flux de cristaux de SnS. C'est quelque chose qui n'avait pas été testé avec succès auparavant. Un changement spectaculaire est apparu dans les cristaux cultivés par addition d'halogène, C'est, agrandissement de la taille du cristal jusqu'à une largeur maximale de 24 mm, en plus d'inclure une caractéristique de conduction de type n. Les cristaux plus gros réduisent les enjeux de l'essai de fabrication des cellules solaires SnS avec homojonction p-n, ce qui accélère le développement pour une application pratique.
Ces résultats ont été publiés dans Croissance et conception du cristal le 21 août 2020.