گروهي از محققان گروه ميکروسکوپي اشعه ايکس در مرکز مواد نانومقياس (CNM) متعلق به موسسه فناوري ماساچوست با همکاري محققان منبع فوتون پيشرفته (APS) خوشه‌اي شدن ناخالصي‌هاي فلزي را در جابه‌جايي‌هاي درون‌دانه‌اي درون پيل‌هاي خورشيدي صنعتي mc-Si مشاهده کرده‌اند. نشان داده شده است که ميان اين خوشه‌هاي نانومقياس و قابليت ترکيب مجدد موضعي (ترکيب شدن مجدد الکترون و حفره) که در اين پيل‌ها مشاهده شده و بر کارايي تبديل انرژي آنها تأثير مي‌گذارد، ارتباط مستقيمي وجود دارد.


طيف‌سنجي نانوفلورسانس اشعه ايکس با تفکيک‌پذيري بالا حضور نانوخوشه‌هاي فلزي را که مسئول انتقال پايين بار در پيل‌هاي خورشيدي هستند، نشان مي‌دهد.

ميان کارايي پيل‌هاي خورشيدي تجاري با حداکثر مقدار تئوري پيش‌بيني شده براي آنها فاصله زيادي وجود دارد و کارايي اين پيل‌ها اغلب توسط نواقص نانومقياسي که به‌صورت غيريکنواخت پخش شده‌اند، محدود مي‌شود. اين محققان از طيف‌سنجي نانوفلورسانس اشعه ايکس براي بررسي طبيعت عنصري جابه‌جايي‌هاي درون‌دانه‌اي فعال از نظر ترکيب مجدد در پيل‌هاي خورشيدي صنعتي استفاده کردند. نشان داده شده است که ناخالصي‌هاي نانومقياس مس و آهن نزديک اين جابه‌جايي‌هاي داراي قدرت ترکيب مجدد بالا به‌صورت خوشه‌اي حضور داشته و در نزديکي نقاطي که داراي قدرت پايين ترکيب مجدد هستند، مشاهده نمي‌شوند. مشاهده اين ارتباط ميان حضور ناخالصي‌ها و ترکيب مجدد زوج الکترون-حفره مي‌تواند بينش جديدي در زمينه اثر ناخالصي‌هاي فلزي نانومقياس بر کارايي ابزارهاي تبديل انرژي ايجاد نمايد.

جزئيات اين کار در مقاله‌اي با عنوان:

“Nanoprobe X-Ray fluorescence Characterization of defects in large-area solar cells”
در مجله Energy Environ. Sci منتشر شده است. nano.ir