原子层沉积 (ALD) 是一种强大的技术,可将材料逐层保形地沉积在几何要求苛刻的表面上,增强了为现代智能手机和 PC 提供动力的先进电子芯片制造。然而,它不仅限于芯片制造。在本文中,我们将向您介绍 ALD 在储能和转换中的应用。
2017 年,全球使用了 135 亿吨油当量 (TOE) 能源,预计到 2050 年将增加到 210 亿吨 TOE。满足这一需求并解决环境和经济问题推动了可持续技术的发展。这些技术侧重于捕获能量(例如太阳能)、储存能量(例如在电池中)以及通过 LED 和燃料电池等技术提高能源效率。先进的能源技术需要纳米级材料,而 ALD 能够在原子水平上精确合成纳米结构和成分控制。
ALD 是一种用于沉积吸收太阳能的材料的多功能技术。它已应用于 Sb 等金属硫化物2S3、CuSbS2 和 CuZnSnS 来提高太阳能转换效率。
此外,ALD 还用于在太阳能电池中制造钙钛矿吸收剂,提高稳定性并防止降解。薄的 ALD 阻挡层,例如 6 nm 双层氧化锡和锌氧化锡,显着延长了钙钛矿太阳能电池的操作稳定性。
基于 ALD 或 MLD 的混合有机/无机薄膜的使用显示出柔性太阳能电池封装的前景,其中 MLD 代表分子层沉积,这是一种用于沉积有机薄膜的 ALD。
在太阳能电池中,ALD 还用于生长透明导电氧化物 (TCO),如铟、锡和氧化锌,通常掺杂有金属或非金属。使用 ALD 可以轻松调整 TCO 薄膜的成分,从而影响电导率和透明度,从而提高能量转化率。