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HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部

HORIBA用戶簡訊|太陽能電池元素?fù)诫s研究,美國CSM大學(xué)用這招兒

時(shí)間:2018-8-2 閱讀:494
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作者:小武老師

編輯:Joanna

 

薄膜電池(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

 

近年來,太陽能池因其高轉(zhuǎn)換效率、低成本和高穩(wěn)定性特點(diǎn)倍受關(guān)注。其中碲化鎘(CdTe)薄膜太陽能電池被認(rèn)為是太陽能電池中容易制造的,因而它向商品化進(jìn)展快,許多國家碲化鎘電池已開始走向規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。如今碲化鎘(CdTe)薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)高于20%,若要進(jìn)一步提率,就面臨著提率的同時(shí)保持開路電壓不變的挑戰(zhàn)。

碲化鎘薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖(圖片轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò))

基于碲化鎘(CdTe)薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)和工作原理,人們目前實(shí)現(xiàn)的途徑是確保載流子壽命不損失的情況下,在其P-N結(jié)構(gòu)中添加摻雜元素,即P型摻雜。在大規(guī)模生產(chǎn)中砷元素As更安全,擴(kuò)散更慢,因而被選為新型摻雜元素。但摻雜砷元素又會引發(fā)新問題。

 

基于此背景,美國科羅拉多礦業(yè)大學(xué)(CSM)冶金和材料工程系的研究人員,在P-N結(jié)構(gòu)中摻雜砷元素As后,對P-N結(jié)構(gòu)進(jìn)行原子尺度的微觀深度分析,重點(diǎn)觀察砷元素的摻入限制、簇狀構(gòu)造、溶解限和活化,研究其摻雜影響,以期實(shí)現(xiàn)增加P型摻雜的同時(shí)不損失載流子壽命,進(jìn)而改善開路電壓穩(wěn)定性,提高太陽能電池的性能。

 

美國科羅拉多礦業(yè)大學(xué)(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

 

觀察過程中,研究人員應(yīng)用了多種表面分析技術(shù)。其中低溫陰熒光光譜儀(H-CLUE)對缺陷、摻雜等變化非常靈敏,因此在觀測材料發(fā)光能量變化的環(huán)節(jié)中,研究人員用其表征和驗(yàn)證砷元素的摻雜效果,這對實(shí)驗(yàn)起到了重要作用。

 

該工作以Understanding arsenic incorporation in CdTe with atom probe tomography為題,發(fā)表于Solar Energy Materials and Solar Cells2018年,Volume 182(掃描二維碼可直達(dá)英文原文)。

 

如需了解該研究中的測試方法,掃描下方二維碼留言我們的應(yīng)用專家將樂于為您提供解答服務(wù)。

     

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