欧美……一区二区三区,欧美日韩亚洲另类视频,亚洲国产欧美日韩中字,日本一区二区三区dvd视频在线

HORIBA科學儀器事業(yè)部

“鋼鐵俠”背后的清潔能源之夢【GDS微課堂-5】

時間:2019-7-23 閱讀:918
分享:

同學們好呀!在上上節(jié)課的“微課堂3”中,我和大家探討了在打造鋼鐵俠的戰(zhàn)衣盔甲,GDS發(fā)揮了什么作用。這節(jié)課,我們來看看大熱的清潔能源和GDS的關(guān)系~

提到“鋼鐵俠”的原型埃隆·馬斯克(Elon Musk),大家反應(yīng)應(yīng)該是 SpaceX(太空探索技術(shù)公司)以及Tesla Inc.(特斯拉公司)。

其實,除了太空旅行和自動駕駛領(lǐng)域,馬斯克還是美國居民太陽能電池板的大供應(yīng)商太陽城公司(SolarCity)的董事會主席。

圖片來源:Pixabay

你知道馬斯克為什么這么看重太陽能嗎?

因為加速*向可持續(xù)的清潔能源的轉(zhuǎn)變,是馬斯克從少年開始就有的夢想,而太陽能無疑是合適的選擇。

太陽能作為一種持久、普遍、巨大的能源,可以說是取之不盡用之不竭,且相比于其他能源,不會對生態(tài)環(huán)境造成污染,是好利用的清潔能源之一。

圖片來源:Pixabay

目前太陽能的有效開發(fā)方式主要為太陽能電池

太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種有半導(dǎo)體鍍層的特種器件,它能將照在太陽能電池板上的太陽光轉(zhuǎn)變成電能輸出。

太陽光照在半導(dǎo)體PN結(jié)上,形成新的空穴-電子對,在PN結(jié)內(nèi)建電場的作用下,光生空穴流向P區(qū),光生電子流向N區(qū),接通電路后就產(chǎn)生電流。

在這一過程中,實際發(fā)揮作用的就是玻璃基底或金屬基底上那層薄薄的鍍層。因此可以說太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的高低、穩(wěn)定性和大面積重復(fù)性的好壞與鍍層的性能息息相關(guān)。

GDS能夠快速、靈敏地檢測鍍層樣品中各元素隨深度分布的情況,非常適合分析太陽能電池。

下來我們來看看3個典型案例,感受一下GDS如何在整個鍍層制作過程中提供鍍層結(jié)構(gòu)、摻雜元素及工藝條件優(yōu)化信息,從而提高太陽能電池的性能。

案例一

提供鍍層結(jié)構(gòu)信息

我們先來看看下面兩張圖,是通過GDS獲取的銅銦鎵硒太陽能電池的深度剖析圖。

考考大家,你能分辨出哪個是正常質(zhì)量的電池,哪個是加工失敗的電池嗎?

 

 

圖一

圖二

圖一中橫坐標是深度,縱坐標是各元素含量隨深度的變化,我們可以看到各元素含量隨著深度改變的變化趨勢基本一致,說明元素在各層分布均勻,多數(shù)元素在加工過程中得到很好地融合,鍍層結(jié)構(gòu)良好,所以它是正常質(zhì)量的電池;

圖二我們可以直觀的看到不同深度下各種元素含量差異明顯,說明這些元素在加工時沒有充分融合,導(dǎo)致太陽能電池不具備光電轉(zhuǎn)化功能,所以屬于加工失敗的產(chǎn)品。

怎么樣?這樣分析一下是不是立刻就分清楚了呢?

案例二

提供摻雜元素信息

實際鍍層加工過程中,我們會利用摻雜元素來改善鍍層性能,提高太陽能電池的效率,而摻雜元素在鍍層中的含量及位置,對太陽能電池的整體性能影響非常大。

但是實際摻雜元素的含量都比較低,對摻雜元素的監(jiān)控也就變成了一個難題。當然,遇見GDS,這都不是事了。

我們以不銹鋼為基底的太陽能電池為例,利用GDS進行了檢測:

圖三:不銹鋼為基底的太陽能電池中各元素隨深度的分布

圖四:0-40s低含量元素放大圖

數(shù)據(jù)來源:Prog. Photovolt: Res. Appl. (2013) ? 2013 John Wiley & Sons,Ltd.

通過圖三,我們可以直觀地了解到各個鍍層、交界層及基底中元素的變化趨勢,并通過這些信息表征鍍層的質(zhì)量及相互滲透等現(xiàn)象,和上面的案例類似,這里就不多做說明了。

圖四通過對0~40s低含量元素的放大,則更清晰地顯示出摻雜元素B、P在a-Si:H層中的分布,可以看到,相比較而言B的分布比P更集中且與界面間的滲透更少。

通過這樣的方式,GDS就可以幫助研究人員輕易的實現(xiàn)對摻雜元素的監(jiān)控了。

案例三

提供工藝條件優(yōu)化信息

這里舉個簡單的例子,現(xiàn)在有三種不同結(jié)構(gòu)的鍍層材料,我們?nèi)绻肱袛嗄姆N材料的光電轉(zhuǎn)化能力強,該怎么做呢?

很簡單,我們可以把三種材料經(jīng)過相同加工處理后(在550℃退火),再利用GDS檢測鍍層中元素分布,研究這三種材料的鍍層融合情況,分析終形成的鍍層結(jié)構(gòu),如下圖中a/b/c圖顯示:其中黑線為Mo,藍線為Cu,橙線為In,紅線為Ga,綠線為Se。

?

(a) Cu-In-Ga+Se結(jié)構(gòu)的太陽能光伏電池在550°C退火后測定元素分布狀況;

我們可以看到,在Cu-In-Ga+Se結(jié)構(gòu)中,Ga元素(紅線)沒有均勻的混入鍍層,而是聚集在后交界面。

 

(b) Cu-In+Se結(jié)構(gòu)的太陽能光伏電池在550°C退火后測定元素分布狀況;

我們可以看到,在Cu-In+Se結(jié)構(gòu)中,Cu、In和Se的混合很均勻。

(c) Cu-Ga+Se結(jié)構(gòu)的太陽能光伏電池在550°C退火后測定元素分布狀況;

數(shù)據(jù)來源:F. Oliva et al. / Thin Solid Films 535 (2013) 127–132

我們可以看到,在Cu-Ga+Se結(jié)構(gòu)中,各元素的含量隨深度的增加差異較大,并未均勻混合,因此得出CuGaSe2的生成反應(yīng)并未完成。

這樣一比較,你知道選哪種材料了吧?

對的,選(b),Cu+In+Se結(jié)構(gòu)的材料在經(jīng)過550℃的退火后,各元素間融合更加均勻,太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化功能也就越強。

此外,我們還可以對同一種材料進行不同加工工藝,從而分析不同條件對材料鍍層性能的影響。

如下圖中,c圖依舊是Cu-Ga+Se結(jié)構(gòu)經(jīng)過550℃退火的結(jié)果,d圖中Cu-Ga+Se結(jié)構(gòu)不僅經(jīng)過550℃,同時延長了退火的浸泡時間

 (c) Cu-Ga+Se結(jié)構(gòu)的太陽能光伏電池在550°C退火后測定元素分布狀況;

(d) 延長了退火時間后,Cu-Ga+Se結(jié)構(gòu)太陽能光伏電池的元素分布狀況;

兩張圖對比后,我們可以看出,延長退火時間可以促進Ga元素向吸收層擴散,利于元素間更好的融合,從而提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率。

通過上面的幾個例子,相信大家都能感受到,利用GDS可以很好的掌控太陽能鍍層制作過程,研究相關(guān)工藝處理后鍍層性能的提高。

而在實際使用過程中呢,因為GDS可以同時測定Na、Cu、In、Ga、Se、Mo、Sn等70余種元素,又不需要制備樣品,而且GDS自身分析速度也較快(幾微米/分鐘),所以說有了GDS,提高研究效率,都是分分鐘的事情啦。

 

 HORIBA Optical School

HORIBA一直致力于為用戶普及光譜基礎(chǔ)知識,旗下的JobinYvon更有著200年的光學、光譜經(jīng)驗,HORIBA非常樂意與大家分享這些經(jīng)驗,為此特創(chuàng)立Optical School(光譜學院)。無論是剛接觸光譜的學生,還是希望有所建樹的研究者,都能在這里找到適合的資料及課程。 

HORIBA希望通過這種分享方式,使您對光學及光譜技術(shù)有更系統(tǒng)、全面的了解,不斷提高儀器使用水平,解決應(yīng)用中的問題,進而提升科研水平,更好地探索未知世

 

會員登錄

×

請輸入賬號

請輸入密碼

=

請輸驗證碼

收藏該商鋪

X
該信息已收藏!
標簽:
保存成功

(空格分隔,最多3個,單個標簽最多10個字符)

常用:

提示

X
您的留言已提交成功!我們將在第一時間回復(fù)您~
撥打電話 產(chǎn)品分類
在線留言
91精品国产丝袜熟女| 欧美一区二区中文字幕| 一本之道中文字幕高清乱码| 中文字幕综合一区二区| 日本高清中文字幕人妻| 亚洲丝袜诱惑一区二区| 精品成人在线一区二区| 日本乱中文字幕在线观看| 亚洲高清欧美一区二区| 在线观看日韩国产亚洲| 在线看岛国毛片十八禁| 日本高清av在线观看| 免费观看国产午夜av| 精品一区二区三区久久久| 很黄很污的网站免费看| 熟妇大屁股一区二区三区| 中文字幕乱码中文乱码毛片| 久久国内一区人妻日韩| 国产三级网站在线视频| 国产户外精品露出一区| 丰满的少妇性高潮尻逼试看| 国产精品人人爽人人爱| 亚洲日本香蕉视频在线| 成人精品18一区二区| 亚洲精品日韩激情欧美| 久久国产一区二区精品| 欧美日韩经典一区二区| 免费在线黄色生活大片| 东北老熟女91大叫高潮| 猛烈进入请清纯露脸少妇| 免费视频一区二区视频| 欧美日韩精品激情在线| av乱亚洲一区二区三区| 国产亚洲精品综合久久| 国产精品一区二区麻豆| 成人精品18一区二区| 日韩三级伦理片色呦呦中文字幕| 欧美国产精品久久九九| 亚洲性理论一级黄色片| 中文字幕乱码六在线视频| 一区二区三区欧美亚洲|