Blanco de pulverización catódico de molibdeno

Descripción general
Las células solares CIGS (cobre‑indio‑galio‑selenio) alcanzan elevados rendimientos en laboratorio. El sodio en el absorbente mejora el rendimiento incluso en concentraciones bajas. Los cátodos MoNa (molybdeno‑sodio) proporcionan una fuente de sodio controlada durante el depósito del contacto posterior para ajustar la dosis de Na en el absorbente y mejorar la reproducibilidad del módulo.

Introducción de sodio y concepto de capa
En la producción habitual de CIGS, el sodio suele provenir del vidrio sodo‑cálcico y difunde hacia el absorbente a temperaturas de proceso alrededor de 500 °C. La distribución y cantidad de sodio procedente del vidrio es variable. Depositar una capa dedicada de MoNa como fuente de Na permite un suministro reproducible: se aplica primero una barrera de difusión (p. ej. SiNx sobre vidrio o una barrera a base de Cr/W sobre lámina de acero), se pulveriza una fina capa de MoNa y después una capa de molibdeno puro como electrodo posterior. El espesor de la capa MoNa y las condiciones de pulverización controlan la dosis de sodio. Se emplean equipos PVD/magnetrón convencionales (compatibles con DC).

Propiedades clave del producto y fabricación

• Fabricación por pulvimetalurgia que produce una distribución fina y homogénea de los compuestos de sodio entre los granos de molibdeno.
• Pureza metálica elevada (> 99,7 %) para limitar impurezas dañinas (p. ej. Fe, Cr) que reducen el rendimiento.
• Opciones de dopado Na disponibles: típicamente 5 % y 10 % Na en la diana (equivalentes aproximados en el absorbente: ≈ 1,3 wt.% y 2,6 wt.%).
• Conductividad eléctrica adecuada para sputtering DC (rango típico: 5–10 MS/m).
• Formatos: cátodos planos y cátodos rotatorios (rotatorios para mayor rendimiento de material).

Ventajas (resumen)

• Pureza metálica > 99,7 %
• Microestructura y composición homogéneas
• Dopado de Na ajustable mediante composición de diana y espesor de capa
• Conductividad eléctrica compatible con magnetrón DC (≈ 5–10 MS/m)

Investigación y notas de aplicación
Los cátodos MoNa han sido estudiados por grupos de investigación para la incorporación controlada de sodio en absorbentes CIGS. Los estudios muestran que los contactos posteriores MoNa permiten un dopado reproducible de Na y pueden aumentar la eficiencia del dispositivo; se han probado en sustratos rígidos (vidrio) y flexibles (lámina de acero). La optimización de parámetros de sputtering y del diseño de la capa MoNa es clave para maximizar la incorporación de Na evitando contaminaciones.

Características / especificaciones técnicas

• Material: molibdeno dopado con sodio (MoNa)
• Pureza metálica: > 99,7 %
• Contenido de Na ofrecido: 5 % y 10 % (≈ 1,3 % y 2,6 % en peso en contexto de absorbente)
• Conductividad eléctrica: ≈ 5–10 MS/m
• Formatos: cátodos planos y rotatorios
• Fabricación: pulvimetalurgia para distribución Na fina y homogénea
• Depósito: PVD / sputtering magnetrón convencional (compatible DC); dosis de Na controlada vía espesor MoNa y parámetros de pulverización
• Nota de proceso: difusión de Na favorecida a ≈ 500 °C; uso conjunto con barreras de difusión según el sustrato