美科學家首次通過AFM以納米精度檢測太陽能電池

  太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。美國家技術(shù)標準研究院(NIST)近日發(fā)布消息聲稱，該機構(gòu)研究人員利用兩種新技術(shù)，首次以納米級精度檢測了廣泛使用的太陽能電池的化學成分及缺陷的變化。新技術(shù)檢測了用碲化鎘半導體材料制造的常見太陽能電池，有望幫助科學家更好地了解太陽能電池的微觀結(jié)構(gòu)，并可能提出進一步提高太陽能光電轉(zhuǎn)化效率的方法。
  在研究中，NIST科學家利用兩種依賴原子力顯微鏡(AFM)的輔助方法，通過光誘導共振(PTIR)來測量太陽能電池樣品從可見光到中紅外線的寬波長范圍吸收光的數(shù)量，從而在納米級尺度得到太陽能電池的構(gòu)成及其缺陷。另一項技術(shù)，被稱為掃描近場光學顯微鏡(dt-NSOM)，通過記錄特定位置傳輸光的數(shù)量來捕捉太陽能電池的組成及缺陷的變化，從而形成詳細的納米尺度圖像。　　　　實驗表明，材料晶體排列的缺陷與其化學構(gòu)成中的雜質(zhì)相關(guān)，新技術(shù)能檢測碲化鎘樣品中所謂的深層次缺陷的空間變化。這些缺陷引起碲化鎘與其它半導體中的電子和質(zhì)子(帶正電荷的顆粒)重新組合而不是發(fā)電，這是導致太陽能電池無法取得理論成效的關(guān)鍵原因之一?！　　　≡撗芯砍晒哂袕V泛適用性，將有助于太陽能電池研究，更好地了解各種光伏材料。該研究成果發(fā)表在2017年4月12日的《Nanoscale》雜志上?！　　　【庉孅c評　　　　在當下這個能源高度開采應(yīng)用的時代，任何綠色可持續(xù)發(fā)展的能源都被人們予以高度的重視，太陽能作為極度重要的能源被眾多的科研人員重視研究。此次美科學家首次通過AFM以納米精度檢測太陽能電池又將給太陽能應(yīng)用發(fā)展帶來怎樣的新技術(shù)呢？