作者：小武老師

編輯：Joanna

薄膜電池（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

近年來，太陽(yáng)能電池因其高轉(zhuǎn)換效率、低成本和高穩(wěn)定性特點(diǎn)倍受關(guān)注。其中碲化鎘（CdTe）薄膜太陽(yáng)能電池被認(rèn)為是太陽(yáng)能電池中容易制造的，因而它向商品化進(jìn)展快，許多國(guó)家碲化鎘電池已開始走向規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。如今碲化鎘（CdTe）薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)高于20%，若要進(jìn)一步提率，就面臨著提率的同時(shí)保持開路電壓不變的挑戰(zhàn)。

碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖（圖片轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)）

基于碲化鎘（CdTe）薄膜太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)和工作原理，人們目前實(shí)現(xiàn)的途徑是確保載流子壽命不損失的情況下，在其P-N結(jié)構(gòu)中添加摻雜元素，即P型摻雜。在大規(guī)模生產(chǎn)中砷元素As更安全，擴(kuò)散更慢，因而被選為新型摻雜元素。但摻雜砷元素又會(huì)引發(fā)新問題。

基于此背景，美國(guó)科羅拉多礦業(yè)大學(xué)（CSM）冶金和材料工程系的研究人員，在P-N結(jié)構(gòu)中摻雜砷元素As后，對(duì)P-N結(jié)構(gòu)進(jìn)行原子尺度的微觀深度分析，重點(diǎn)觀察砷元素的摻入限制、簇狀構(gòu)造、溶解限和活化，研究其摻雜影響，以期實(shí)現(xiàn)增加P型摻雜的同時(shí)不損失載流子壽命，進(jìn)而改善開路電壓穩(wěn)定性，提高太陽(yáng)能電池的性能。

美國(guó)科羅拉多礦業(yè)大學(xué)（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

觀察過程中，研究人員應(yīng)用了多種表面分析技術(shù)。其中低溫陰熒光光譜儀（H-CLUE）對(duì)缺陷、摻雜等變化非常靈敏，因此在觀測(cè)材料發(fā)光能量變化的環(huán)節(jié)中，研究人員用其表征和驗(yàn)證砷元素的摻雜效果，這對(duì)實(shí)驗(yàn)起到了重要作用。

該工作以《Understanding arsenic incorporation in CdTe with atom probe tomography》為題，發(fā)表于《Solar Energy Materials and Solar Cells》2018年，Volume 182（掃描二維碼可直達(dá)英文原文）。

如需了解該研究中的測(cè)試方法，掃描下方二維碼留言，我們的應(yīng)用專家將樂于為您提供解答服務(wù)。

>>>>免責(zé)說明

HORIBA Scientific公眾號(hào)所發(fā)布內(nèi)容（含圖片）來源于文章原創(chuàng)作者提供或互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載。文章版權(quán)、數(shù)據(jù)及所述觀點(diǎn)歸原作者原出處所有，HORIBA Scientific 發(fā)布及轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，供讀者自行參考及評(píng)述。如果您認(rèn)為本文存在侵權(quán)之處，請(qǐng)與我們?nèi)〉脺贤ǎ覀儠?huì)及進(jìn)行處理。HORIBA Scientific 力求數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確，如有任何失誤失實(shí)，敬請(qǐng)讀者不吝賜教批評(píng)指正。我們也熱忱歡迎您投稿并發(fā)表您的觀點(diǎn)和見解。

>>>>HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部

結(jié)合旗下具有近 200 年發(fā)展歷史的 Jobin Yvon 光學(xué)光譜技術(shù)，HORIBA Scientific 致力于為科研及工業(yè)用戶提供先進(jìn)的檢測(cè)和分析工具及解決方案。如：光學(xué)光譜、分子光譜、元素分析、材料表征及表面分析等先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)。今天HORIBA 的高品質(zhì)科學(xué)儀器已經(jīng)成為科研、各行業(yè)研發(fā)及質(zhì)量控制的選擇。