納米粒子創(chuàng)建窄身太陽能電池

      納米結(jié)構(gòu)可以使更多的光線被引導到太陽能電池的活性層,增加他們的效率。亥姆霍茲柏林(HZB)中心的瑪?shù)倌?middot;施密德在現(xiàn)在測量不規(guī)則分布的銀粒子如何影響光的吸收。 她演示 ,采用納米粒子相互作用通過電磁near-fields這樣地方出現(xiàn)“熱點”光有限公司 ncentrated尤其強烈。Europhysics描述的工作消息,歐洲物理學會的雜志,并指出為提高了這些納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

      它是可取的,即使薄膜太陽能電池,使用更少的材料,節(jié)省制造成本。 例如,黃銅礦細胞(即copper-indium-gallium-diselenide或“香煙”細胞)部分公司 銦和鎵nsist稀土元素。如果活動層太薄,然而,它吸收光和效率水平下降太少。 納米結(jié)構(gòu)的活性物質(zhì)能夠捕捉光線,從而增加效率。 這個想法被馬蒂娜·施密德追求,負責人NanooptiX群青年科學家HZB并持有初級柏林自由大學的教授。

      “我們的目標是優(yōu)化納米結(jié)構(gòu),所以他們有選擇地直接特定波長的太陽光譜進入細胞,”她說。不規(guī)則分布的納米粒子 實現(xiàn)這一目標的一個選擇是有限公司 從我nstruct簡單的納米結(jié)構(gòu) tallic粒子self-organise瘦我的熱處理 tallic電影。 施密德最初20納米薄膜涂層的玻璃襯底的銀,她隨后進行熱處理。 不規(guī)則的銀粒子以這種方式形成直徑約100海里。

       與加州理工學院的同事們合作(加州理工學院),施密德調(diào)查這些類型的隨機分布的納米粒子如何影響下面的入射光的細胞。 他們用一個特別敏感的方法稱為掃描近場光學顯微鏡(SNOM)。 在這種技術(shù)中,一個極其微小的點掃描樣品,確定地形與原子力顯微鏡。

然而,它同時也闡明了樣本通過一個更小的孔徑在探測點創(chuàng)建光學勵磁的納米顆粒(等離子體)。 這些光學勵磁可以兩光成太陽能電池所需的——或者相反將光轉(zhuǎn)換成熱量,即它是太陽能電池。

這都是一個 布特附近;交互確定光散射 測量顯示,完全有可能產(chǎn)生強烈相互作用密集,不規(guī)則分布的納米顆粒導致當?shù)氐?ldquo;熱點”。在這里可以看到樣品的地形表面納米粒子周圍(白線)以及當?shù)氐墓鈱W結(jié)構(gòu)。 圖像顯示一些“熱點”(黃色),通過與光相互作用的納米顆粒,也彼此(圖片:HZB /加州理工學院)

“而黑暗地區(qū)傾向于吸收光并將其轉(zhuǎn)換成熱,納米顆粒stro的熱點節(jié)目 通過它們的電磁near-fields ngly交互。 在這些區(qū)域的增強領(lǐng)域,太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換可能會增強,”施密德解釋道。最后,stro領(lǐng)域 nger領(lǐng)域還相對較弱的o nes出現(xiàn)。 然而,很難建立一個明確的關(guān)系 nship這些熱點的出現(xiàn)與特定的納米顆粒。

“粒子相互影響彼此通過電磁near-fields,尤其是復雜多懷疑直到現(xiàn)在。 我們需要確定我們?nèi)绾伟l(fā)票 施密德說:“納創(chuàng)建所需的磁場分布。 她在HZB將進一步調(diào)查這些問題,柏林自由大學研究小組一起由保羅Fumagalli。