太阳能电池计量;光伏合金。
太阳能电池计量
利用原子力显微镜(AFM)国家标准与技术研究院(NIST)已经开发了一双新的技术来测量吗太阳能电池的化学成分和缺陷。
新技术会使研究人员洞察一个叫做碲化镉薄膜太阳能电池材料。技术还将建议的方式来提高太阳能电池的效率,基于这种材料。
为此,NIST的两个互补的AFM方法使用。第一种技术,称为光照诱导共振(PTIR),提供信息的组成和缺陷的太阳能电池。它衡量有多少光样品吸收的波长范围。
直播近场扫描光学显微镜(dt-NSOM)是第二种方法。这种技术捕捉变化的组成太阳能电池和缺陷。它记录有多少光在细胞内的特定网站传播。
新技术可以克服太阳能电池行业的挑战。今天,太阳能电池行业使用标准的测量技术,但是他们只给有限的数据而言,为什么一个给定的技术操作标准以下的效率。
例如,该行业使用电子束感生电流分析今天。使用电子显微镜的梁,它使数据效率的变化。但是它给小晶体缺陷和杂质信息,影响太阳能电池的效率,根据国家标准。该行业还使用另外两个methods-photoluminescence和阴极发光。从样品都提供诱导发光。但他们也提供足够数据机制的效率损失,根据国家标准。
为了解决这些问题和其他一些问题,NIST设计了两个AFM-based技术。在PTIR,光线产生激光。碲化镉的照亮一个示例。PTIR反过来产生的辐射光谱数据样本。
地形图像(一)薄片的碲化镉样本和图片相同(b-f)切片用直播近场扫描光学显微镜技术。
(来源:Yoon等人/ NIST)
与此同时,在dt-NSOM, AFM探针的光照亮了一个示例。光电探测器测量的光量通过物质传播。“我们现在开发新技术来研究太阳能电池的微观结构和证明,我们可以想象通过光学缺陷签名,“说Yohan Yoon NIST和马里兰大学,NIST的网站。
光伏合金
的密歇根大学开发了一种新的半导体合金用于聚光光伏发电。
合金包括铋(Bi)的影响在砷化镓和氮(N)(砷化镓)。合金,被称为GaAsNBi,可以捕捉到近红外光位于可见光的前沿,根据研究人员。和GaAsNBi更容易制造,比先前的配方便宜25%。
合金的目的是集中器。集中器光电收集阳光小太阳能电池基于砷化镓和锗。它们使效率率超过50%。相比之下,传统的硅基太阳能电池效率百分位左右。
聚光光伏是基于三个半导体合金使用分子束外延层在一起。但近红外光通过细胞逃脱。
因此,研究人员一直在开发另一层防止这种情况发生。层可以被纳入细胞捕获光。
希望能找到这种材料,来自密歇根大学的研究人员发现了一种新型的砷分子。它可能会更有效地与铋。氮添加到混合。
材料掺杂,进而使GaAsNBi合金。“从本质上讲,这可以使我们用更少的原子使这些半导体喷雾罐,每个可以大大减少昂贵,”瑞秋高盛说,教授材料科学、工程和物理密歇根大学。“在制造业的世界里,这种简化是非常重要的。这些新的合金和掺杂物也更稳定,使制造商更多的灵活性作为半导体在制造过程中移动。
“平板硅基本上是刷爆了的效率,”高盛表示。“硅的成本不会和效率不会。聚光光伏发电功率下一代。”
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