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Charakteristisch
Zinn(II)-sulfid ist eine chemische Verbindung von Zinn und Schwefel.Die chemische Formel ist SnS.Sein natürliches Vorkommen betrifft Herzenbergit (α-SnS), ein seltenes Mineral.
Chemische Formel: SnS
Molmasse: 150,775 g/mol
Aussehen: dunkelbrauner Feststoff
Dichte: 5,22 g/cm3
Schmelzpunkt: 882 ° C (1.620 ° F; 1.155 K)
Siedepunkt: ca. 1230 ˚C
Löslichkeit in Wasser: Unlöslich
Anwendung
Zinn(II)sulfid ist ein interessanter potenzieller Kandidat für Dünnschichtsolarzellen der nächsten Generation.Gegenwärtig werden sowohl Cadmiumtellurid als auch CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Sulfide) als Absorberschichten vom p-Typ verwendet, aber sie werden aus toxischen, seltenen Bestandteilen formuliert.Im Gegensatz dazu wird Zinn(II)-sulfid aus billigen, erdreichen Elementen gebildet und ist nicht toxisch.Dieses Material hat auch einen hohen optischen Absorptionskoeffizienten, eine p-Leitfähigkeit und eine direkte Bandlücke im mittleren Bereich von 1,3-1,4 eV, die für diese Art von Absorberschicht erforderliche elektronische Eigenschaften aufweisen.Basierend auf einer detaillierten Bilanzberechnung unter Verwendung der Materialbandlücke könnte der Leistungsumwandlungswirkungsgrad einer Solarzelle mit einer Zinn(II)-Sulfid-Absorberschicht bis zu 32 % betragen, was mit kristallinem Silizium vergleichbar ist.Schließlich ist Zinn(II)-sulfid sowohl unter alkalischen als auch unter sauren Bedingungen stabil.Alle oben genannten Eigenschaften legen Zinn(II)-sulfid als interessantes Material zur Verwendung als Absorberschicht für Solarzellen nahe.
Derzeit befinden sich Zinn(II)-Sulfid-Dünnschichten für den Einsatz in Photovoltaikzellen noch in der Forschungsphase der Entwicklung mit Stromumwandlungswirkungsgraden von derzeit weniger als 5 %.Zu den Barrieren für die Verwendung gehören eine niedrige Leerlaufspannung und die Unfähigkeit, viele der oben genannten Eigenschaften aufgrund von Herausforderungen bei der Herstellung zu realisieren, aber Zinn(II)-Sulfid bleibt immer noch ein vielversprechendes Material, wenn diese technischen Herausforderungen überwunden werden.
Charakteristisch
Zinn(II)-sulfid ist eine chemische Verbindung von Zinn und Schwefel.Die chemische Formel ist SnS.Sein natürliches Vorkommen betrifft Herzenbergit (α-SnS), ein seltenes Mineral.
Chemische Formel: SnS
Molmasse: 150,775 g/mol
Aussehen: dunkelbrauner Feststoff
Dichte: 5,22 g/cm3
Schmelzpunkt: 882 ° C (1.620 ° F; 1.155 K)
Siedepunkt: ca. 1230 ˚C
Löslichkeit in Wasser: Unlöslich
Anwendung
Zinn(II)sulfid ist ein interessanter potenzieller Kandidat für Dünnschichtsolarzellen der nächsten Generation.Gegenwärtig werden sowohl Cadmiumtellurid als auch CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Sulfide) als Absorberschichten vom p-Typ verwendet, aber sie werden aus toxischen, seltenen Bestandteilen formuliert.Im Gegensatz dazu wird Zinn(II)-sulfid aus billigen, erdreichen Elementen gebildet und ist nicht toxisch.Dieses Material hat auch einen hohen optischen Absorptionskoeffizienten, eine p-Leitfähigkeit und eine direkte Bandlücke im mittleren Bereich von 1,3-1,4 eV, die für diese Art von Absorberschicht erforderliche elektronische Eigenschaften aufweisen.Basierend auf einer detaillierten Bilanzberechnung unter Verwendung der Materialbandlücke könnte der Leistungsumwandlungswirkungsgrad einer Solarzelle mit einer Zinn(II)-Sulfid-Absorberschicht bis zu 32 % betragen, was mit kristallinem Silizium vergleichbar ist.Schließlich ist Zinn(II)-sulfid sowohl unter alkalischen als auch unter sauren Bedingungen stabil.Alle oben genannten Eigenschaften legen Zinn(II)-sulfid als interessantes Material zur Verwendung als Absorberschicht für Solarzellen nahe.
Derzeit befinden sich Zinn(II)-Sulfid-Dünnschichten für den Einsatz in Photovoltaikzellen noch in der Forschungsphase der Entwicklung mit Stromumwandlungswirkungsgraden von derzeit weniger als 5 %.Zu den Barrieren für die Verwendung gehören eine niedrige Leerlaufspannung und die Unfähigkeit, viele der oben genannten Eigenschaften aufgrund von Herausforderungen bei der Herstellung zu realisieren, aber Zinn(II)-Sulfid bleibt immer noch ein vielversprechendes Material, wenn diese technischen Herausforderungen überwunden werden.
