Исследователи из Центра исследований солнечной энергии и водорода Баден-Вюртемберга (ZSW) используют новый сканирующий электронный микроскоп для исследования солнечных элементов.

Штутгартский центр считается ведущим учреждением в области исследований фотоэлектрики и использует микроскоп с января 2020 года, чтобы лучше понять структуру солнечных элементов и интерфейсы на наноуровне. Исследователи также уделяют особое внимание дефектам для улучшения качества фотоэлектрических систем, уменьшая выбросы CO2.

Руководитель группы анализа и моделирования ZWS доктор Тереза Фридльмайер сказала: «Устройство открывает для нас новые возможности в исследовании тонкопленочных солнечных элементов. Это помогает нам углубить наше понимание солнечных элементов и разработать улучшенные процессы с более высокой эффективностью и более низкими затратами».

Электронные микроскопы используются для разработки солнечных элементов на основе меди, индия галлия и Селена (CIGS), дающих трехмерные изображения роста, морфологии и химического состава клеток. Трехмерные изображения помогают ученым исследовать границу раздела между CIGS и слоем сульфида кадмия, выявляя полости и инородные частицы в материалах.

“Теперь мы можем анализировать форму и размер частиц и включений, а также исследовать микрозоны с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии”,-добавила Фридльмайер.

Сфокусированный пучок ионов микроскопа также поможет исследователям подготовить материалы в наноразмерном масштабе, подготавливая образцы для будущих исследований. 

«Например, мы можем использовать его для подготовки хороших поперечных сечений солнечных элементов CIGS на гибких подложках без повреждения или разделения отдельных слоев, что было очень трудно в прошлом».

Сканирующий электронный микроскоп был приобретен за счет гранта в размере 650 000 евро, предоставленного государством Баден-Вюртемберг, Юго-Западная Германия.