En ny studie från ansedda MIT-universitetet fokuserar på en speciell typ av defekter i solceller tillverkade av kisel och undersöker hur de påverkar solcellernas effektivitet.
Vid höga temperaturer, 500 grader Celsius och uppåt, uppstår en slags defekt i kiselbaserade solceller som kallas förskjutning, ”dislocation”.
– I min forskning har jag analyserat dessa defekter och deras inverkan på effektiviteten hos solceller tillverkade av kisel, eftersom detta material används i över 90 procent av världens solpaneler, säger Sergio Castellanos, doktorand vid MIT-universitetet.
Mexikanen Castellanos forskning på solceller är en del av hans kommande doktorsavhandling vid MIT-universitetet.
Förskjutningens ”skadliga” sidor interagerar med andra defekter, till exempel metallföroreningar. De tenderar att minska effektiviteten hos solcellerna genom interaktion med till exempel elektroner.
– När en förskjutning skett är det mycket lätt för föroreningar att fastna i en defekt i materialet. Därför har jag i min forskning på ett tidigt stadium analyserat vilken typ av förskjutningar som skadar solcellerna mest, det vill säga vilka som kommer att interagera mer med föroreningar eftersom alla inte beter sig likadant - alla förskjutningar är inte lika skadliga, förklarar Castellanos.
Sergio Castellanos föreslår en ny tillverkningsmetod av kiselsbaserade solceller, som går ut på att skivor av polykristallin kisel tas fram innan de bearbetas till solceller. Detta för att med hjälp av kemisk behandling uppdaga förskjutningarna och analysera ytstrukturens geometriska variationer. Efter kristallografisk analys och röntgen av materialet för att fastställa fördelningen och koncentrationen av metallföroreningar, görs en korrelation med ytans geometriska utseende. Sedan kan man, bara genom att titta på ytan, sluta sig till vilka materialets elektriska egenskaper kommer att bli.
– Målet är att identifiera vilka delar av materialet som kommer att bli mindre effektiva solceller.
