Perusahaan Belanda Jual Alat deposisi Lapisan Atom untuk Sel Perovskit

Pemasok peralatan Belanda SALD telah mengumumkan pengiriman sistem deposisi lapisan atom spasial ke pelanggan yang tidak disebutkan namanya di Amerika Serikat. Alat ini akan digunakan dalam produksi skala uji coba sel surya perovskit dan bisa diupgrade ke skala produksi masal.

Meskipun belum mengungkapkan fungsi pasti dari alat tersebut dalam proyek percontohan, dikatakan bahwa alat itu akan digunakan untuk menyimpan lapisan tipis untuk melindungi sel dari kerusakan pada tahap pembuatan selanjutnya, dan memastikan stabilitas jangka panjangnya.

Sementara banyak industri panel surya memperingatkan bahwa lebih banyak pekerjaan pada dasar-dasar sel surya perovskit diperlukan sebelum mereka dapat pindah ke komersialisasi, yang lain terus maju dengan pengembangan dan pengujian proses yang kompatibel dengan produksi skala besar.

Salah satu pelanggan tersebut di Amerika Serikat baru-baru ini menerima pengiriman alat deposisi lapisan atom (ALD) dari pemasok Belanda SALD. Menurut SALD, pelanggan yang tidak disebutkan namanya berencana untuk menggunakan alat tersebut di jalur produksi percontohan untuk sel surya perovskit.

Sedikit lagi yang diketahui tentang pembeli atau rencananya untuk produksi sel surya perovskite. Namun, CTO SALD Erik Kremers mengatakan kepada majalah pv bahwa peralatan deposisi lapisan atomnya dapat memenuhi sejumlah peran pada jalur produksi semacam itu.

“Aplikasi khas untuk ALD adalah lapisan penyangga TiO2 [titanium oksida] atau SnO2 [oksida timah] di dalam kontak elektron,” katanya. “Aplikasi lainnya adalah ZnO: Al untuk lapisan rekombinasi terowongan dan oksida konduktif transparan.”

Pengumuman tersebut mencatat kesesuaian alat untuk proses “roll to roll” dengan bahan substrat yang fleksibel, tetapi Kremers juga mencatat bahwa itu juga dapat cocok untuk deposisi pada kaca, atau bahkan silikon untuk membuat struktur sel tandem.

Perovskit berbahan dasar timah

SALD juga menyebutkan perovskit berbasis timah, yang kurang diteliti dan hanya mencapai kinerja yang jauh lebih rendah daripada rekan-rekan mereka yang berbasis timah. Masih ada ketertarikan pada bahan berbahan dasar timah, karena hal ini menghindari penggunaan timbal yang beracun bagi manusia dan dapat menyebabkan masalah jika menemukan jalan keluar dari sel dan ke lingkungan.

“Meskipun timbal dapat diganti dengan timah, timah secara bertahap teroksidasi, menyebabkan struktur kristal perovskit hilang,” kata Kremers. “Justru oksidasi inilah yang harus dicegah dengan penggunaan teknologi SALD untuk memastikan stabilitas jangka panjang.”

Alat ini terdiri dari kotak sarung tangan, dan memungkinkan sel untuk diproses dalam atmosfer nitrogen, melindungi lapisan sensitif dari udara sekitar, sebelum lapisan pelindung disimpan di atasnya. Itu dapat memproses dua wafer M6 sekaligus, menurut Kremers.

“Laju deposisi adalah 1 nanometer per detik dan throughput tergantung pada ketebalan lapisan. Indikasi kasar untuk throughput pada ketebalan lapisan 10 nm adalah sekitar 100 wafer per jam.”

Alternatif PVD

Pada tingkat ini, jauh dari beberapa ribu wafer per jam yang diproses dalam produksi sel silikon komersial, kemungkinan pelanggan akan bereksperimen dengan kemungkinan berbeda untuk pemrosesan skala besar, dan Kremers juga ingin menunjukkan bahwa bahkan pada skala ini, teknologi ALD spasialnya “mudah ditingkatkan skalanya ke produksi volume tinggi dengan biaya kepemilikan yang rendah.”

Pilihan lain yang sedang diselidiki untuk kemungkinan fungsi serupa dalam pembuatan sel perovskit di masa depan adalah deposisi uap fisik (PVD), jenis proses yang sudah digunakan dalam berbagai fungsi untuk pembuatan sel silikon. Namun di sini, Kremers mencatat beberapa keuntungan untuk teknologi deposisi lapisan atom SALD.

“ALD tidak menyebabkan kerusakan sputter pada material perovskite yang sensitif. Selain itu, menghasilkan lapisan padat yang sangat cocok sebagai penghalang permeasi kelembaban, yang dapat meningkatkan stabilitas perovskit, ”jelasnya. “ALD spasial dibandingkan dengan proses PVD menunjukkan bahwa untuk fungsionalitas yang sama, ketebalan lapisan lebih sedikit, jadi lebih sedikit material yang diperlukan. Ini menguntungkan dalam biaya yang lebih rendah per bulan dan throughput yang lebih tinggi. ”

Sumber: PVmagazine