التعريف بالأوكسيدات السلوكية العابرة للتنوع

وتشكل الأكسيدات السلوكية العابرة الشفافة طبقة فريدة من المواد التي تظهر في نفس الوقت قدرا كبيرا من السلوكيات الكهربائية والشفافية البصرية في الطيف المرئي، ونادرا ما تجد هذه الخواص معا في طبيعتها، حيث أن أكثر المواد السلوكية (مثل المعادن) هي مواد غير مكتملة، وأكثر المواد شفافية (مثل الزجاج) هي مواد تبث كهربائيا.

وتشمل أكثر أجهزة التكسيد المستخدمة استخداماً أكسيد القصدير في الأيديوم، وأكسيد القصدير المزود بالفلور، وأكسيد الزنك المزود بالألومنيوم، وكلها يوفر توازناً متميزاً في السلوك والشفافية والتكلفة والتوافق في التجهيز، ولا تزال المنظمة الدولية للأخشاب المدارية المعيار الذي تستند إليه في خصائصها الكهربائية والبصرية الممتازة، ولكن اعتمادها على عنصر الأشعة غير الملزمة.

ودور هذه المنظمات في الخلايا الشمسية مزدوج: فهي تعمل ككهرباء أمامية شفافة تتيح ضوء الشمس الوصول إلى طبقات الممتص النشطة، وتقوم بجمع ونقل ناقلات الشحن المستخرجة من الصور إلى الدائرة الخارجية، ويؤدي النقل غير الكفء أو الخسائر المقاومة المفرطة داخل طبقة التكلور التجاري إلى خفض مباشر في عامل شغل الجهاز وكفاءته العامة في تحويل الطاقة، وبالتالي، فإن الفهم العميق للخصائص الكهربائية للمعاملات الوسيطة للتقنيات والطريقة التي يمكن بها الدفع.

المعدات الكهربائية الرئيسية وقياسها

التصريف والتفاعل في المجال الكهربائي

(أ) السلوك الكهربائي المنخفض (87) هو التدبير الأساسي لقدرة المادة على إجراء تشغيل كهربائي، أما بالنسبة للمعاملات التجارية، فإن السلوكيات في نطاق 103 فهي ذات قدرة كبيرة على إحداث تغيير في النطاقات، و[9] [FL]

وتقاس المقاومة باستخدام طريقة الاختبار المكونة من أربع نقاط، التي تلغي أخطاء مقاومة الاتصال باستخدام مسبارات منفصلة للشحن الحالي وأجهزة الاستشعار بالفولط، كما تستخدم تقنية فان دير بو في الأفلام الرقيقة ذات القياسات الجيولوجية التعسفية، وهذه القياسات توفر مقاومة سميكة (الغرامة في كثير من الأحيان () [القيم العالية المقاومة]([FLq9)))

تركيز الناقل وتنقله

([1]) [يُحدث] [يُحدث] [يُستخدم] في إطار المادة 3[2]،]

ويتوقف تركيز الناقل ([956]) على مدى سرعة شحن الناقلات من خلال المواد الخاضعة لمجال كهربائي مطبق.() وتتراوح الصيغ النموذجية في معاملات النقل من 10 إلى 50 سم (2) [و] تأثيرات التكاثر على الأفلام(#8729)؛ وعلى الرغم من أن القيم تزيد على 100 سم [FLificT:2]()

قياسات التأثيرات في القاعة

ومن أجل تحديد تركيز الناقل وتنقله بصورة مستقلة، يجري قياس أثر الهال، ويوضع فيلم رقيق من نوع TCO في مجال مغناطيسي من الناموسيات، ويقاس حجم الفول المستخرج من الهالتر المحفز، بينما يتدفق من خلال العينة، ويدل أثر تركيبة القاع على نوع ناقلات الغالبية (من النوع أو من النوع) بينما يُنتج عن قياس الكثافة الناقلة، ويُحسب هذا النوع من أنواع التحوّل.

Dopant Engineering and Material Selection

Indium Tin Oxide (ITO)

ITO, typically composed of 90% In2O3 and 10% SnO2 by weight, is the most widely studied and commercially dominant TCO.

Fluorine-Doped Tin Oxide (FTO)

FTO is prepared by doping tin dioxide (SnO2) with fluorine, which substitutes for oxygen and introduces free electrons. FTO has typically a slightly higher resistous processing (nd#8764;7 ' 215; 10m tellium#8722;4

ألومينوم - زيدنك أوكسيد (AZO)

أما أكسيد النيتروز فهو أكسيد سلوكي شفاف يستند إلى أكسيد الزنك (ZnO) الذي يُستخدم في مادة الألومنيوم، أما ذرات الألومنيوم فهي بديلة للزنك، وتتبرع بجهاز كهربائي مجاني لكل بديل، وتمنح هذه المادة قدرة مقاومة على الاستقرار 2capivation)8211؛ 5(215)؛ 10()(أ)

التعاون التقني والبدائل الناشئة

وبالإضافة إلى ذلك، تسارعت البحوث في مجال التعاون التقني البديلة استجابةً للقيود المفروضة على المواد التقليدية، حيث إن أكسيد ثنائي مركب مثل أكسيد الزنك الذي يُستخدم في الغاليوم، وأوكسيدات الزنجية العالية الدهون، وثنائي أكسيد الكربون، لا يظهران في الوقت الراهن خصائص كهربائية واعدة.

العوامل التي تؤثر على الأداء الكهربائي

تقنيات الترسيم

ويؤثر اختيار تقنيات الترسيب تأثيراً كبيراً على الممتلكات الكهربائية لأفلام التكييف والنطق هو أكثر الطرق استخداماً في الصناعة نظراً لاحتماليتها، وقابليتها للتكاثر، وقدرتها على إيداع أفلام عالية الجودة في درجات حرارة منخفضة من الدرجة الثانية.

العلاجات بعد التكوين

(أ) أن تكون الأنالين بعد الترسيب خطوة مشتركة بعد المعالجة لتحسين الممتلكات الكهربائية للمعاملات التجارية، ويمكن أن يؤدي التحلل الحراري في الفراغ أو الغاز الخام أو تقليل الغلاف الجوي إلى زيادة تركيز الناقلين عن طريق تشغيل المجارير وتشجيع تكوين شواغر الأوكسجين، فعلى سبيل المثال، تتطلب أفلام الإيتو إيتواي أن تكون ناقلات هيدرويدرات عند 300#8211؛ و400 ناقلات تعمل على الحد الأقصى من السلوكيات والشفافية.

مرض الفلم وعلم المورفولوجيا

سميكة الصدر تؤثر على كل من مقاومة الرفوف والتحول البصري لطبقات التكوّن، مع ارتفاع السميك، عدد الممرات الجاهزة،

دور المنظمات التقنية في مختلف هياكل الخلية الشمسية

خلايا سيليكون سولار

في الخلايا البلاستيكية البلاستيكية السائلة، عادة ما يكون الاتصال الأمامي مكوّناً بواسطة شبكة معدنية (السيلفر)

خلايا شمس من طراز ثين - فيلم (CIGS, CdTe)

خلايا الأشعة المقطعية التي تُرسل إلى أعلى درجة من الأشعة السينية و التي تُمكن أن تُستخدم في أقل مراحلها

خلايا بيروفسكيت سولار

(أ) خلايا التليفزيون الشمسي المُقدَّمة (Povskite) قد ظهرت كتقنية مُبشرة بالخير، حيث تُحدَّد كفاءة تحويل الطاقة بنسبة 25 في المائة في خلايا المختبر، ويُستعان أيضاً بمقاومة الاختراق الكيميائي المتدني، وطبقة نقل كهربائية مُحتكرة (TL، وكثيراً ما تُخفّف من خلال تركيبة الفولية)()

الاستراتيجيات الحديثة للتقدم والتفاوت

وتركيز أوجه التقدم الأخيرة في بحوث المنظمة على دفع حدود السلوك والشفافية في آن واحد، ومن النهج الواعد استخدام الهيدروجين المكعب، ولا سيما في أكسيد الأكسيد الفيدي، الذي يحقق أصنافا تزيد على 100 سم (2) [طبقة فضية متطورة جدا]/طبقة واحدة من طراز q-8729، مع الحفاظ على درجة منخفضة من التعقد الحر في الخلايا الحمراء.

إضافة إلى ذلك، فإن فحص المواد الحاسوبية باستخدام نظرية تشغيلية للكثافة واختبارات عالية الإنتاج يعجل باكتشاف تركيبات جديدة من أجهزة التكتل التجاري، مثل استكشاف أكاسيد الأشعة المضللة (مثلاً، تقنيات التنبؤ بالتكرار بالكهرباء)(2).

(أ) دمج مُتطوّرات النقل عبر خطوط النقل الانتقائية هو مجال نشط آخر، وفي خلايا التهوية السيليكونية، يمكن أن تُخصّص وظيفة مكتب تكنولوجيا المعلومات عن طريق تعديل محتوى الأكسجين أو استخدام المعالجة السطحية لتحسين عملية الاتصال والحد من التكتل عند الواجهة.

خاتمة

إن الخواص الكهربائية للأوكسيدات السلوكية الشفافة هي أساسية لأداء الخلايا الشمسية الحديثة، إذ أن ارتفاع القدرة على التصرف وانخفاض القدرة على المقاومة يتيحان جمع الشحنات ونقلها بكفاءة، في حين أن تركيز الناقلات وتنقلها يجب أن يكون متوازناً بعناية للتقليل إلى أدنى حد من الخسائر المقاومة والاستيعاب الطفيلي، ويظل اختيار المواد التي تستخدم تكنولوجيا المعلومات - أيسوتر أو فوتو أو زردو أو بدائل ناشئة عن بنية الخلايا الشمسية المحددة، وشروط المعالجة المسبقة

Further reading on the electrical properties of TCOs can be found in resources such as the National Renewable Energy Laboratory (NREL) photovoltaic research pages, review articles in Nature Energy, and comprehensive textbooks on transparent conductive oxides