새로운 초고속 현미경은 전자가 태양 전지에서 섭취하는 경로를 밝혀내어 효율성을 향상시키는 방법에 대해 조명을 흘 렸습니다.
버클리 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구원들이 개발 한 현미경은 전자의 움직임을 실시간으로 추적 할 수 있으며, 몇 분만에 불만 (1 초) 만 해상됩니다. 이를 통해 연구원들은 전자가 태양 전지의 다른 층을 어떻게 이동하는지, 그리고 결함과 불순물에 의해 어떻게 영향을 받는지 알 수있었습니다.
결과는 태양 전지의 효율을 향상시키는 데 도움이 될 수 있으며, 현재 햇빛에 의해 생성 된 많은 전자가 전기로 전환되기 전에 손실된다는 사실에 의해 현재 제한되어 있습니다. 전자가 태양 전지를 통과하는 방법을 이해함으로써 연구자들은 더 많은 전자를 수집 할 수있는 새로운 재료와 구조물을 설계 할 수 있습니다.
연구 책임자 인 Jeffrey Bokor 박사는“이것은 태양 전지가 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 이해에서 큰 돌파구입니다. "전자의 움직임을 실시간으로 추적 할 수있게함으로써, 우리는 이제 태양 전지에 사용되는 다른 재료와 구조의 영향을받는 방법을 볼 수 있습니다.이 지식을 통해 더 많은 햇빛을 전기로 변환 할 수있는보다 효율적인 태양 전지를 설계 할 수 있습니다."
이 연구는 자연 Photonics 저널에 발표되었습니다.
초고파 현미경이 어떻게 작동하는지
초고속 현미경은 시간 분해 광 방출 분광법이라는 기술을 사용하여 전자의 움직임을 추적합니다. 이 기술에서, 빛의 맥박은 태양 전지에서 전자를 자극하는데, 그런 다음, 두 번째 빛의 펄스를 사용하여 여기 전자의 에너지와 운동량을 조사한다. 두 펄스 사이의 시차를 측정함으로써 연구원들은 전자의 속도를 결정할 수 있습니다.
현미경은 또한 전자의 공간 분포를 매핑하는 데 사용될 수 있습니다. 이것은 태양 전지를 가로 지르는 레이저 빔을 스캔하고 각 지점에서 광 방출 신호를 측정하여 수행됩니다. 결과 이미지는 태양 전지에서 전자의 위치를 보여 주며, 이는 세포의 효율에 영향을 줄 수있는 결함과 불순물을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
태양 전지의 미래
초고속 현미경은 연구자들이 태양 전지의 효율을 향상시키는 데 도움이되는 강력한 도구입니다. 전자가 태양 전지를 통과하는 방법을 이해함으로써 연구자들은 더 많은 전자를 수집하고 전기로 전환 할 수있는 새로운 재료와 구조물을 설계 할 수 있습니다. 이를 통해 태양 전지가 더 저렴하고 효율적으로 만들어지고 청정 에너지 미래로의 전환을 가속화하는 데 도움이됩니다.
