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更好的太阳能电池、透明技术等

新材料可提高半导体的效率、使用寿命或价格。(图片:pixabay/PublicDomainPictures)
新材料可提高半导体的效率、使用寿命或价格。(图片:pixabay/PublicDomainPictures)
自动化工艺、高光谱照相机和进一步优化的前景推动着半导体的发展。要解决的不仅是进一步改进光伏技术的问题。
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特别是基于透辉石的太阳能电池就是一个很好的例子,它说明了计算机辅助新技术带来的机遇。这种矿物具有出色的发电量,在多层太阳能模块中,发电量将远远超过 30%。

不过,它的使用寿命还有待提高,这可以通过添加其他元素、改变制造工艺或使用其他涂层来改变。然而,可供选择的方案和可能性非常多。此外,效率也会同时下降。

在麻省理工学院开发了一种自动化流程,并发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。旨在从根本上加快这一费力、尤其是漫长的材料分析过程。目前有消息称,分析材料特性的速度已经提高了 85 倍,并有望进一步提高。

这要归功于两种算法,它们可以检查高光谱照相机拍摄的样品图像。由于照片的显示效果远远超过可见光,因此可以对几百张照片进行可靠的分析。这项研究指出,所需的时间不到 30 分钟,而如果不这样做,就需要几天的测量时间。

测量的重点是带隙,这也决定了材料的导电性和耐用性。这两点对于高效耐用的太阳能电池都至关重要。在随后对已知合金的调查中,精确度达到了 98% 左右。不错。

目前正在优化提供新成分新样品的过程。我们将打印不同的组合,以便在几分钟内获得结果。我们的目标是不间断地生产和测试新材料。届时,数以百万计的不同材料样品可以完全自动地进行测试。

我们的目标不仅仅是开发下一代太阳能电池。由全新材料制成的半导体、完全透明的电路和整个设备以及更好、更高效的屏幕也在计划项目之列。

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Mario Petzold, 2024-06-13 (Update: 2024-06-13)