Усиление потенциала применения солнечной энергии для серно-медной олово-цинковой руды

Оксид серы и цинк - это полупроводник, состоящий из меди, олова, цинка и селена. Его можно использовать в качестве светопоглощающего материала солнечной батареи, но его эффективность преобразования составляет лишь до 12,6%, а селенид меди индийского галлия (СИГС), состоящий из аналогичных элементов ) Солнечные батареи уже достигли 20%.

Даже если эффективность преобразования кестеритного полупроводника невелика, поскольку составляющие элементы подобны солнечной энергии CIGS, не будет недостатка в поставках сырья, поэтому этот материал по-прежнему рассматривается как альтернатива солнечным элементам CIGS. Гельмгольц-Зентрум Берлин ( Команда HZB) посвящена улучшению потенциала применения солнечной энергии кестеритов и анализу взаимосвязи между полупроводниковым составом и оптоэлектронными свойствами. В этом исследовании команда заменила олово германием.

Для дальнейшего анализа материала команда провела исследование в исследовательском реакторе HZB BER II с использованием нейтронной дифракции для обнаружения образцов, которые могут разделять медь, цинк и торий, что позволяет им оставаться Внутри кристаллической решетки.

На рисунке показано расположение традиционных ксеротических катионов. (Источник: HZB)

Результаты показывают, что высокоэффективные кестеритные солнечные элементы обычно содержат меньше меди и больше цинка, в то же время имеют наименьший точечный дефект и несоосность медь-цин. Если больше меди, тем легче привести к дефектам точки концентрации. , И они, как полагают, делают эффективность солнечной энергии ниже.

Существуют исследования для дальнейшего изучения разрыва энергии материала образца кестерит (ширина запрещенной зоны энергии), главный Рене Gunder указанной энергетической щели характеристик материала полупроводника. Различные энергетическая щель может поглощать различные длины волн солнечного света, тем самым влияя на проводящий материал и солнечная эффективность преобразования энергии, но исследования показали, что германий металл может увеличить разрыв оптической энергии, материал может поглощать больше света и увеличить эффективность преобразования солнечной батареи.

Исследование под руководством профессора Сьюзен Шорра отметила команда считает, что этот тип kesterites полупроводника не только для солнечного элемента, могут быть использованы в других приложениях, таких как фотокатализатора, используя солнечную энергию для расщепления воды на водород и кислород, а также химической энергии хранения солнечной энергии. Исследование было опубликовано в журнале кристаллотехники «CrystEngComm».