美科學(xué)家首次以納米精度檢測太陽能電池

　　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(xué)成分及缺陷的變化。新技術(shù)檢測了用碲化鎘半導(dǎo)體材料制造的常見太陽能電池，有望幫助科學(xué)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(xué)家利用兩種依賴原子力顯微鏡(AFM)的輔助方法，通過光誘導(dǎo)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(xué)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(xué)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(dǎo)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(dǎo)致太陽能電池無法取得理論成效的關(guān)鍵原因之一。

　　該研究成果具有廣泛適用性，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。