遊雅堂 初回入金ボーナス省のエイムス国立研究所の科学者チームは、太陽電池の可能な代替材料に関するユニークな洞察を得ることができる新しい特性化ツールを開発しました。
チームは、Terahertz Wavesを使用して材料サンプルに関するデータを収集する顕微鏡を開発しました。彼らは顕微鏡を使用してメチルアンモニウム鉛ヨウ化物を探索しました（MAPBI3）ペロブスカイト、太陽電池のシリコンを潜在的に置き換える可能性のある材料。
「」というタイトルの研究の結果テラヘルツペロブスカイト太陽電池材料のナノイメージング、 ’はジャーナルに掲載されましたACS Photonics。
新しい顕微鏡のユニークな機能
Ames Labの科学者であるRichard Kimは、新しいスキャンプローブ顕微鏡をユニークにする2つの機能を説明しました。まず、顕微鏡では、テラヘルツ範囲の電磁周波数を使用して、材料に関するデータを収集します。太陽電池。この範囲は、可視光スペクトルをはるかに下回り、赤外線とマイクロ波周波数の間に落ちます。
「通常、光波がある場合、使用している光の波長よりも小さいものを見ることができません。このテラヘルツの光については、波長は約1ミリメートルなので、非常に大きいです」とキムは説明しました。
「ここでは、この鋭い金属製の先端を20ナノメートル半径の湾曲に研ぎ澄まされた頂点で使用しました。これは、使用していた波長よりも小さいものを見るためにアンテナとして機能します。」
潜在的な新しい太陽電池材料の調査
新しい顕微鏡を使用して、チームはペロブスカイト材料、MAPBIを調査しました3、それは最近、太陽電池のシリコンに代わるものとして科学者にとって興味深いものになりました。 Mapbiのサンプル3 トレド大学から提供された。
ペロブスカイトは、可視光にさらされると電荷を輸送する特別なタイプの半導体です。 Mapbiを使用するための主な課題3太陽電池では、熱や水分のような要素にさらされると簡単に劣化することです。
チームはMapbiを期待しています3テラヘルツの光にさらされたときに絶縁体のように振る舞うこと。
キムは、金属のような導電性材料には高レベルの光散乱があり、絶縁体のような導電性材料はそれほど多くないと説明しました。
Mapbiの粒界に沿って検出された光散乱の広い変動3材料の劣化の問題に光を当てます。
光散乱の変化による分解
1週間にわたって、チームは潜在的な太陽電池材料に関するデータを収集し続け、その間に収集されたデータは、光散乱のレベルの変化を通じて分解プロセスを示しました。この情報は、将来の素材の改善と操作に役立ちます。
「本研究は、粒界の境界分解、欠陥トラップ、材料の分解を視覚化、理解し、潜在的に軽減する強力な顕微鏡ツールを実証していると考えています」とWangは結論付けました。
「これらの問題をよりよく理解することで、長年にわたって非常に効率的なペロブスカイトベースの太陽光発電デバイスの開発が可能になる可能性があります。」
