Mejorando el potencial de las aplicaciones de energía solar para el azufre, cobre, estaño y zinc

Azufre zinc cobre-estaño es un semiconductor que consiste en cobre, estaño, zinc, y la composición de selenio, puede ser utilizado como el material de absorción de luz de la célula solar, pero la eficiencia de conversión máxima alcanza sólo el 12,6%, mientras que un CIGS similares composición elemental (CIGS ) Las células solares ya han alcanzado el 20%.

Incluso kesterita eficiencia de conversión de semiconductor no es alta, pero los elementos constitutivos similares a la solar CIGS, materia prima escasez de suministro no se produce, y por lo tanto el material todavía se considera células solares CIGS alternativa al laboratorio elemento semiconductor optoelectrónico alemán Helmholtz-Zentrum Berlin ( HZB equipo) se ha comprometido a mejorar el potencial de las aplicaciones solares kesterita, y analizar la relación entre la constitución y propiedades optoelectrónicas de los semiconductores, y en este estudio, el equipo para reemplazar el elemento germanio estaño (germanio).

Para analizar adicionalmente el material, el equipo de investigación de la BER reactor de investigación HZB II, difracción de neutrones (difracción de neutrones) muestra la detección (de muestra), de esta manera se puede separar de cobre, zinc y germanio, de modo que puedan permanecer Dentro de la red cristalina.

▲ La imagen muestra la disposición de los cationes tradicionales de Kesterite. (Fuente: HZB)

Los resultados muestran que de alta eficiencia kesterita célula solar generalmente contienen menos de cobre y más zinc, pero también tiene la concentración más baja de defecto punto (punto de defecto) y trastornos de cobre-cinc. Si más de cobre, más fácilmente que resulta en una concentración de defectos puntuales , Y se cree que estos reducen el rendimiento de la energía solar.

Son estudios para explorar aún más la brecha de energía de la kesterita muestra de material (energía de banda prohibida), el principal de René Gunder dicha brecha de energía de las características del material del semiconductor. Different brecha de energía puede absorber diferentes longitudes de onda de la luz solar, lo que afecta el material conductor y solar eficiencia de conversión de energía, pero los estudios han indicado que el metal germanio puede aumentar la brecha de energía óptica, el material puede absorber más luz y para aumentar la eficiencia de conversión de la célula solar.

Estudio dirigido por el profesor Susan Schorr señaló equipo cree que este tipo de kesterites semiconductor no sólo para la célula solar, se puede utilizar en otras aplicaciones, tales como el fotocatalizador, utilizando la energía solar para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, y en cuanto a energía química almacenar energía solar. Este estudio ha sido publicado en la revista de ingeniería de cristal "CrystEngComm".