應用分享 | EPR助力提升太陽能電池質量和性能

近三十年裏，光伏組件的累計銷售每增加一倍，其平均價(jia) 格即下降20%。難於(yu) 獲取足夠高純度的矽或（有機光伏電池所需的）聚合物，一直是阻礙光伏產(chan) 業(ye) 實現快速增長的重要因素之一。因此，市場非常需要成本低廉的、生產(chan) 光伏應用所需的矽和聚合物的技術。

但成本低廉的生產(chan) 技術極有可能導致所生產(chan) 的矽或聚合物純度降低。因此，對缺陷和雜質含量有精確的要求，同時不影響達成產(chan) 品良率和成本目標，並實現更短的能源行業(ye) 投資回報周期，具有至關(guan) 重要的作用。

光伏材料中的順磁性缺陷和雜質包括：

◇  SiO2中的E’中心

◇  SiO2或c-Si中的原子H0

◇  懸空鍵（Si-SiO2界麵處的Pb中心）

◇  晶界缺陷

◇  晶粒內(nei) 缺陷

◇  過渡金屬

◇  自由基

挑戰：

◇  我們(men) 不可能去除光伏材料中的所有缺陷和雜質。因此，在生產(chan) 過程中進行缺陷密度和雜質含量評估，對於(yu) 光伏電池的效率至關(guan) 重要。

EPR解決(jue) 方案：

◇  檢測和定量影響光伏電池的電學性能的結構缺陷和痕量雜質

◇  監測導致半導體(ti) 性能降低的過程

鈣鈦礦薄膜中聚焦離子束誘導的順磁性缺陷

據知，離子束輻照能夠誘導相變和非晶化等結構變化。在聚焦離子束輻照條件下，EPR可檢測到含錳氧化物的鈣鈦礦薄膜中孤立和定域的順磁性自旋。這些缺陷在低溫下（5-50 K）表現出居裏效應，表明在缺陷部位存在定域電子。

通過EPR檢測和鑒定缺陷類型及分布，是幫助研究人員和製造商找到消除缺陷的適當解決(jue) 方案的關(guan) 鍵。無論是在太陽能電池中，還是作為(wei) 燃料電池和空氣電池中的電極，或者固態鋰離子電池中的電解質，鈣鈦礦材料在儲(chu) 能應用中都已展現出非常誘人的應用前景。因此，通過缺陷工程可以調控這些新型材料的性能，以便更好地了解它們(men) 的吸光性能。

不同溫度下，鈣鈦礦薄膜中聚焦離子束輻照誘導的缺陷中心的EPR譜圖。