4008-341352

网站建设 APP开发 小程序

方案

----- 228 筛选工程化的场效应光伏技术可以加快太阳能的利用 sfpv技术已针对两种顶部电极架构进行了测试:(a)顶部电极成形为窄指状;(b)顶部电极均匀超薄 利用电场效应,一种称

您当前位置>新宝6测速 > 方案 >

新宝6创造奇迹登录筛选工程化的场效应光伏技术

-----

228

筛选工程化的场效应光伏技术可以加快太阳能的利用

sfpv技术已针对两种顶部电极架构进行了测试:(a)顶部电极成形为窄指状;(b)顶部电极均匀超薄

利用电场效应,一种称为屏蔽工程场效应光伏或sfpv的新技术可以降低制造太阳能电池的成本和复杂性,并可以提供一种经济高效且环保的替代方案来加速太阳能的使用

研究人员与美国能源部(doe)的劳伦斯伯克利国家实验室(berkeley lab)和加利福尼亚大学(以下简称“美国大学”)共同开发了一种技术,该技术几乎可以用任何半导体材料制成低成本,高效率的太阳能电池

uc)伯克利

这项技术为使用大量相对便宜的半导体打开了大门,例如有前途的金属氧化物,硫化物和磷化物,由于很难通过化学方法调整其性能,因此被认为不适合用于太阳能电池

物理学家亚历克斯·泽特尔(alex zettl)和同事王峰(feng wang)共同领导了这项研究

我们的技术使我们能够避免化学方法制备许多富含地球的无毒半导体的难题,而仅通过施加电场即可制备这些材料

曾与伯克利实验室材料科学部和加州大学伯克利分校物理系共同任命的zettl领导集成纳米机械系统中心(coins),在《纳米快报》上描述了这项工作的论文的通讯作者

该论文的标题为“屏蔽工程场效应太阳能电池”

威廉·里根,史蒂芬·伯恩斯,威尔·加内特,奥努尔·厄根,奥斯卡·瓦兹克斯·梅纳和王峰共同创作

alex zettl(左)和will regan可以用几乎任何半导体材料制造低成本,高效率的太阳能电池

摄影:roy kaltschmidt

太阳能电池使用表现出光伏效应的半导体材料将太阳光转化为电能,这意味着它们吸收光子并释放可被引导为电流的电子

光伏是清洁,绿色和可再生能源的最终来源,但新宝6创造奇迹登录是当今的技术利用相对稀缺和昂贵的半导体,例如硅的大晶体,碲化镉或铜铟镓硒的薄膜,制造起来很棘手或昂贵

泽特尔说,如今的太阳能技术面临着成本与效率之间的权衡,这已经延缓了广泛的应用

我们的技术降低了制造太阳能电池的成本和复杂性,从而提供了可能成为重要的具有成本效益和环境友好的替代方案,从而可以加快太阳能的使用

这项新技术被称为屏蔽工程场效应光伏技术,即sfpv,因为它利用了电场效应,这是一种众所周知的现象,通过电场作用可以改变半导体中载流子的浓度

利用sfpv技术,精心设计的部分屏蔽顶部电极可以使栅极电场充分穿透电极,并更均匀地调节半导体载流子浓度和类型,从而诱发pn结

这使得能够在半导体中创建高质量的pn结,即使不是不可能通过常规化学方法进行掺杂也很难

主要作者william regan说,我们的技术仅需要电极和栅极沉积,而不需要高温化学掺杂,离子注入或其他昂贵或破坏性的工艺

我们成功的关键是通过顶部电极的几何结构实现对栅场的最小屏蔽

这使得可以同时执行与半导体的电接触和载流子调制

在sfpv系统下,顶部电极的结构被构造成使得至少一个电极尺寸受到限制

在一种配置中,伯克利研究人员与氧化铜一起使用,将电极触点塑造成狭窄的手指;在另一种配置中,与硅一起使用,他们使整个表面的顶部接触层超薄(单层石墨烯)

利用足够窄的指状物,栅极场在指状物之间以及在其下方的势垒之间产生低电阻反转层

均匀薄的顶部接触允许栅极场穿透和耗尽/反转下面的半导体

两种配置的结果都是高质量的pn结

王峰 新宝6测速

合著者王峰说,我们的论证表明,只要电极具有适当的几何结构,通过施加栅极电场,几乎任何半导体和任何电极材料都可以实现稳定的电接触pn结

研究人员还展示了自门配置中的sfpv效应,其中门由电池自身的电活动在内部供电

regan说,自门控配置消除了对外部栅极电源的需求,这将简化sfpv器件的实际实施

此外,该闸门还可以起到防反射涂层的双重作用,这是高效光伏系统已经普遍且必需的功能

这项研究部分得到美国能源部科学办公室的支持,部分得到美国国家科学基金会的支持

新宝6创造奇迹登录综合报道

相关案例查看更多