太阳能电池缺陷之谜终于揭开!终不负全球数十年的努力

2019-08-10 投稿人 : www.jfbar.com 围观 : 1712 次
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  太阳能电池缺陷之谜终于揭开,曼彻斯特大学科学家在经过40年的世界研究,它终于解决了太阳能电池板的一个关键缺陷。由于太阳能电池板的相对成本和消费者的可用性,它是最可用的可再生能源发电系统之一。

但是,大多数太阳能电池只能达到20%的效率。每千瓦等效太阳光可产生约200W的电力。目前,一个国际研究团队已经解决了限制和降低太阳能电池效率的材料缺陷的关键基本问题。

这个问题已经被人们所知和研究了40多年,超过270篇研究论文发现这个问题没有解决办法。这项新研究首次发现了一种先前未知的材料缺陷,限制了硅太阳能电池的效率。协调这项研究的Tony Picker教授表示,由于环境和财务方面的影响,过去40年来,太阳能电池板的“效率下降”一直是科学界和工程界极为关注的话题。然而,业内一些最优秀的人才正在努力解决这个问题。

但直到现在,这个问题一直被顽固地拒绝解决。在安装后的最初几个小时内,太阳能电池板的效率从20%下降到18%左右。效率绝对下降2%似乎不是一个大问题,但是当你认为这些太阳能电池板现在在全球能源需求中呈指数级增长时,这是发电容量的重大损失。全球太阳能装机容量10亿千瓦的能源成本相当于英国15座核电站的总容量。

因此,太阳能的短缺必须由其他不太可持续的能源来填补,例如燃烧化石燃料。研究人员使用的多学科实验和理论方法确定了光诱导降解(LID)机制。该团队结合了一种称为深能级瞬态(DLTS)的特殊光电子技术,以发现最初潜伏在用于制造电池的硅材料中的材料缺陷的存在。在.硅太阳能电池内部的电荷在阳光下转换,这是其能量生产过程的一部分。

该团队发现,这种转变涉及一个非常有效的“陷阱”,它阻挡了光产生的载流子(电子)的流动。 Iain Crowe博士说:电子流决定了太阳能电池可以传输到电路的电流量。任何阻挡它的东西都会有效地降低太阳能电池的效率和在给定阳光下可以产生的电量。现在我们已经证明存在缺陷,现在需要的是工程修复。

用于确定硅材料质量的工业标准技术测量载流子寿命,其具有更长的载流子寿命和更少的“陷阱”。由曼彻斯特大学Matthew Halsall教授领导的研究人员发现,这些观测结果与电荷载流子的寿命有很强的相关性,并且在通过光照转换缺陷后,电荷载流子的寿命显着降低。这种效果是可逆的,随着材料在黑暗中升温,生命再次增加,这是一个常用于消除“陷阱”的过程。研究结果发表在《应用物理学》。

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博科公园

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2019.07.2520: 41

字数988

太阳能电池缺陷之谜终于揭开神秘面纱。经过40年的世界研究,曼彻斯特大学的科学家终于解决了太阳能电池板的一个关键缺陷。由于太阳能电池板的相对成本和消费者的可用性,它是最可用的可再生能源发电系统之一。

但是,大多数太阳能电池只能达到20%的效率。每千瓦等效太阳光可产生约200W的电力。目前,一个国际研究团队已经解决了限制和降低太阳能电池效率的材料缺陷的关键基本问题。

这个问题已经被人们所知和研究了40多年,超过270篇研究论文发现这个问题没有解决办法。这项新研究首次发现了一种先前未知的材料缺陷,限制了硅太阳能电池的效率。协调这项研究的Tony Picker教授表示,由于环境和财务方面的影响,过去40年来,太阳能电池板的“效率下降”一直是科学界和工程界极为关注的话题。然而,业内一些最优秀的人才正在努力解决这个问题。

但直到现在,这个问题一直被顽固地拒绝解决。在安装后的最初几个小时内,太阳能电池板的效率从20%下降到18%左右。效率绝对下降2%似乎不是一个大问题,但是当你认为这些太阳能电池板现在在全球能源需求中呈指数级增长时,这是发电容量的重大损失。全球太阳能装机容量10亿千瓦的能源成本相当于英国15座核电站的总容量。

因此,太阳能的短缺必须由其他不太可持续的能源来填补,例如燃烧化石燃料。研究人员使用的多学科实验和理论方法确定了光诱导降解(LID)机制。该团队结合了一种称为深能级瞬态(DLTS)的特殊光电子技术,以发现最初潜伏在用于制造电池的硅材料中的材料缺陷的存在。硅太阳能电池内部的电荷在阳光下转换,这是其能源生产过程的一部分。

该团队发现,这种转变涉及一个非常有效的“陷阱”,它阻挡了光产生的载流子(电子)的流动。 Iain Crowe博士说:电子流决定了太阳能电池可以传输到电路的电流量。任何阻挡它的东西都会有效地降低太阳能电池的效率和在给定阳光下可以产生的电量。现在我们已经证明存在缺陷,现在需要的是工程修复。

用于确定硅材料质量的工业标准技术测量载流子寿命,其具有更长的载流子寿命和更少的“陷阱”。由曼彻斯特大学Matthew Halsall教授领导的研究人员发现,这些观测结果与电荷载流子的寿命有很强的相关性,并且在通过光照转换缺陷后,电荷载流子的寿命显着降低。这种效果是可逆的,随着材料在黑暗中升温,生命再次增加,这是一个常用于消除“陷阱”的过程。研究结果发表在《应用物理学》。

太阳能电池缺陷之谜终于揭开神秘面纱。经过40年的世界研究,曼彻斯特大学的科学家终于解决了太阳能电池板的一个关键缺陷。由于太阳能电池板的相对成本和消费者的可用性,它是最可用的可再生能源发电系统之一。

然而。大多数太阳能电池只能达到20%的效率。每千瓦等效太阳光可产生约200W的电力。目前,一个国际研究团队已经解决了限制和降低太阳能电池效率的材料缺陷的关键基本问题。

这个问题已经被人们所知和研究了40多年,超过270篇研究论文发现这个问题没有解决办法。这项新研究首次发现了一种先前未知的材料缺陷,限制了硅太阳能电池的效率。协调这项研究的Tony Picker教授表示,由于环境和财务方面的影响,过去40年来,太阳能电池板的“效率下降”一直是科学界和工程界极为关注的话题。然而,业内一些最优秀的人才正在努力解决这个问题。

但直到现在,这个问题一直被顽固地拒绝解决。在安装后的最初几个小时内,太阳能电池板的效率从20%下降到18%左右。效率绝对下降2%似乎不是一个大问题,但是当你认为这些太阳能电池板现在在全球能源需求中呈指数增长时,这是发电容量的重大损失。全球太阳能装机容量10亿千瓦的能源成本相当于英国15座核电站的总容量。

因此,太阳能的短缺必须由其他不太可持续的能源来填补,例如燃烧化石燃料。研究人员使用的多学科实验和理论方法确定了光诱导降解(LID)机制。该团队结合了一种称为深能级瞬态(DLTS)的特殊光电子技术,以发现最初潜伏在用于制造电池的硅材料中的材料缺陷的存在。硅太阳能电池内部的电荷在阳光下转换,这是其能源生产过程的一部分。

该团队发现,这种转变涉及一个非常有效的“陷阱”,它阻挡了光产生的载流子(电子)的流动。 Iain Crowe博士说:电子流决定了太阳能电池可以传输到电路的电流量。任何阻挡它的东西都会有效地降低太阳能电池的效率和在给定阳光下可以产生的电量。现在我们已经证明存在缺陷,现在需要的是工程修复。

用于确定硅材料质量的工业标准技术测量载流子寿命,其具有更长的载流子寿命和更少的“陷阱”。由曼彻斯特大学Matthew Halsall教授领导的研究人员发现,这些观测结果与电荷载流子的寿命有很强的相关性,并且在通过光照转换缺陷后,电荷载流子的寿命显着降低。这种效果是可逆的,随着材料在黑暗中升温,生命再次增加,这是一个常用于消除“陷阱”的过程。研究结果发表在《应用物理学》。

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