一种新的太阳能电池生产方式

卢森堡大学的物理学家与国际科学家一起研究了太阳能电池材料的氧化过程,其结果可能会改变目前的太阳能电池生产方式 。该研究已于2020年7月发表在著名的《自然通讯》杂志上 。
相界是材料性能的关键点 。研究小组刚刚发现,当用于太阳能电池的材料接近相界时,氧化过程所产生的损害远远超过氧化所造成的损害 。
该出版物是四年研究项目的结果,并且由Phillip Dale教授领导的能源材料实验室(LEM)与光伏实验室(LPV)领导的物理与材料科学系(DPhyMS)之间卓有成效的合作Susanne Siebentritt教授 。该项目由当时在卢森堡大学担任博士后研究员和迭戈·科隆巴拉(Diego Colombara)和霍萨姆·埃兰泽里(Hossam Elanzeery)成功进行 。

一种新的太阳能电池生产方式

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团队更详细地解释了该项目 。
太阳能电池材料的相界是什么?
“当冰融化并变成水时,它会越过相界 。在这种情况下,是温度使材料越过相界 。在化合物半导体中,例如用于太阳能电池的硒化铜铟,就是在理想的晶体中,Cu的含量与In的含量相同,并且当Cu的含量大于In的含量时,与处于小于In的含量的材料处于不同的相中 。”
您如何控制此更改?
“我们可以通过沉积工艺来控制这一点 。很长一段时间以来,人们就知道当材料氧化时,例如,当我们将其在空气中放置太长时间时,它会形成氧化铟 。现在我们发现:当富铜材料被氧化时,它不仅会形成氧化铟,而且还会变得太富铜,因此,铜必须离开材料,并且这样做会带走硒,形成新的缺陷,即硒这些洞见不仅对我们的太阳能电池制造方式重要,硒化物材料在数据存储,激光发射和通信中还有其他应用,这些发现也将与其他硒化物或硅酸盐有关 。表现出相似相界的硫化物 。”
我们如何建造更好的太阳能电池?
“我们现在知道在太阳能电池中出现这些破坏性缺陷的根本原因,并且已经发现,一旦形成这些缺陷,就可以通过从外部强迫过量的硒来部分消除这些缺陷 。在此基础上知识库中,我们将设计完全防止缺陷形成的制造方法,作为我们路线图的一部分,以实现更高效的太阳能转换 。”
【一种新的太阳能电池生产方式】

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