Seleniuro di rame indio e gallio
Il copper indium gallium (di)selenide (CIGS), ossia (di)seleniuro di rame indio gallio (Numero CAS: 12018-95-0), è un materiale semiconduttore del I-III-VI2, composto di rame, indio, gallio e selenio. Il materiale a temperatura ambiente si presenta come una soluzione solida di di-seleniuro di rame e indio (spesso abbreviata "CIS") e di diseleniuro di rame e gallio, con una formula chimica bruta di CuInxGa(1-x)Se2, dove il valore di "x" può variare da 1 (seleniuro di rame-indio puro) fino a 0 (seleniuro puro di rame-gallio).
| Seleniuro di rame indio e gallio | |
|---|---|
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| Nomi alternativi | |
| CIGS | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | CuInxGa(1-x)Se2 |
| Numero CAS | (CuInSe2) |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | ~5,7 (20 °C) |
| Temperatura di fusione | 1070-990 °C(x=0–1)[1] |
| Sistema cristallino | tetragonale, simbolo di Pearson tI16[1] |
| Indicazioni di sicurezza | |
Il CIGS consiste in un semiconduttore, con la struttura del cristallo di calcopirite con legami chimici a tetraedro, ed una banda proibita che varia continuamente con x da circa 1,0 eV (per il seleniuro di rame-indio) fino a circa 1,7 eV (per il seleniuro di rame-gallio).
Il CIGS viene utilizzato come materiale adsorbente della luce nelle celle solari a film sottile.[2] Al 2022, hanno raggiunto un'efficienza energetica del 21.4%.[3]
Struttura
modificaCome già detto, il CIGS è un semiconduttore con legami chimici a tetraedro e la struttura del cristallo di calcopirite. Quando viene riscaldato assume la forma cristallina della zincoblenda e la temperatura di transizione scende da 1.045 °C per x=0 a 805 °C per x=1.[1] L'Istituto dei materiali per l'elettronica e il magnetismo (IMEM-CNR) di Parma ha messo a punto (ottobre 2012) una nuova tecnica per produrre celle solari di CIGS a basso costo, abbassando la temperatura di deposizione dei film da 400 °C a 270 °C, grazie ad una tecnica denominata Pulsed Electron Deposition (PED) che utilizza delle scariche elettriche controllate per vaporizzare istantaneamente il CIGS dalla superficie di un lingotto e trasferirlo sul substrato della cella solare [3][collegamento interrotto].
Note
modifica- ^ a b c T. Tinoco, Rincón, C., Quintero, M., Pérez, G. Sánchez, Phase Diagram and Optical Energy Gaps for CuInyGa1−ySe2 Alloys, in Physica Status Solidi (a), vol. 124, n. 2, 1991, p. 427, DOI:10.1002/pssa.2211240206.
- ^ DOE Solar Energy Technologies Program Peer Review (PDF), su www1.eere.energy.gov, U.S. Department of Energy 2009. URL consultato il 10 febbraio 2011.
- ^ Celle solari flessibili in CIGS, l’efficienza supera il 22%, su www-rinnovabili-it.cdn.ampproject.org.
