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為了使光伏發(fā)電成為全球能源需求的一個重要部分，能量產(chǎn)率一瓦特面板的成本必須降低。光伏發(fā)電領域中，低成本、高容量無機化合物薄膜光伏電池最具應用前景。這些無機化合物包括CdTe和Cu(In,Ga)Se 2 (CIGS)，這兩個材料目前幾乎占據(jù)了20%的太陽能電池面板銷售額。由于它們是直接帶隙半導體，因而同樣能效的電池片厚度僅需要2-5 μm。厚度要求下降就無需制備大尺寸單晶材料，也大大降低了器件對晶體質量的要求。無機化合物薄膜光伏電池生產(chǎn)路線多樣，更低成本和更高效，將引領太陽能電池新潮流。然而，要提高CdTe基太陽能電池的轉換效率，需要提高其基質的載流子注入效率，目前材料制備過程中存在大量的缺陷造成載流子輸運效率較低。研究材料本體的缺陷變得至關重要，Attolight陰極熒光分析系統(tǒng)在這里是很好的研究工具。
Cathodoluminescence is able to provide characterization of these thin film PV materials with a spatial resolution unmatched by other techniques. The Attolight system in particular providesthe following advantages :
– The highly stable cooling stage allows high-resolution scans down to 10 K, giving information about the spatial distribution of dopants and defects levels. Additionally, the tem perature dependence of excited states can be determined, giving activation
energies for these states.
– The local measurement of CL emission lifetimes provides unprecedented charac terisation of defects and composition gradients ; carrier lifetimes are an important factor in PV where they must diffuse to the contacts in order to be collected.
光伏(PV)和薄膜電池(TFB)在成本上與化石燃料競爭和在產(chǎn)能上與傳統(tǒng)的電池制造競爭是至關重要的CdTe/CdS和CdS/CIGS光伏器件中CdS層的針孔將導致光伏器件產(chǎn)能損失和性能下降。SEM平面分析技術無法實現(xiàn)貫穿針孔的深度探測。
Attolight CL技術的優(yōu)勢：
—通過檢測太陽能電池的針孔減少開發(fā)時間，通過改變不同沉積方法和參數(shù)研究針孔的形成—針孔檢測的同時評估缺陷密度和成分梯度
—快速自動Mapping：65秒掃描25 μm×25 μm區(qū)域