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Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Los científicos descubren Photovoltages en Materiales Ferroeléctricos uso de bismuto ferrita películas ultradelgadas

Published on September 19, 2011 at 3:41 AM

Por Cameron Chai

Los científicos de la Universidad de California en Berkeley y los EE.UU. Departamento de Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) han revelado los detalles de un proceso fotovoltaico de materiales ferroeléctricos con ferrita de bismuto o de las películas de BFO ultra-delgado.

Los investigadores también han descubierto que el mismo principio se puede aplicar en todo tipo de materiales similares. Las películas de BFO investigado por los investigadores tienen un patrón específico de dominio periódicos que abarcan a distancias de varios micrómetros. Los dominios de crear franjas, cada una con un ancho de 50 a 300 nm, aislado por las paredes de dominio de un espesor de sólo 2 nm. La polarización eléctrica en todas las tendencias en la dirección opuesta a la de sus franjas adyacentes.

Los dominios con la polarización eléctrica opuesta, con un promedio de unos 140 nanómetros de ancho y separadas por paredes de 2 nanómetros de grosor, forma un conjunto bien alineados en una fina capa de ferrita de bismuto. Crédito: Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley

Ager Joel, uno de los investigadores, dijo que el equipo de investigación con precisión sabía la posición y el tamaño de los campos eléctricos incorporados en las películas de BFO. Los investigadores observaron muy alto voltaje, en varias ocasiones la tensión del material de la banda de separación cuando las películas delgadas de BFO fueron iluminados, dijo. Los electrones son liberados por los fotones entrantes y se forman los agujeros correspondientes, lo que resulta en el flujo de corriente en una dirección perpendicular a las paredes de dominio, añadió.

Los científicos equipados contactos eléctricos de platino a la OFB películas ultrafinas para medir la corriente. El experimento demostró que las paredes de dominio entre las áreas de la polarización eléctrica opuesta aumento de la tensión fotovoltaica. Las cargas opuestas en ambos lados de la pared de dominio se genera un campo eléctrico que obliga a los portadores de carga aparte. A un lado de la pared, los electrones se repelen y los agujeros se acumulan, mientras que en el otro lado, los huecos y los electrones se repelen acumulados son.

La eficiencia de las células solares se reduce debido a la recombinación inmediata de huecos y electrones. Sin embargo, en las películas de BFO, los gastos de los dominios 'opuesto polarizado producir campos eléctricos fuertes en las paredes de dominio para evitar la recombinación. Electrones y los huecos se mueven en dirección opuesta a las paredes de dominio hacia el centro del dominio, que tiene un campo más débil eléctrica. A medida que el número de electrones es más que agujeros, los electrones extra se ven obligados a partir de un dominio a otro en la misma dirección, como lo indica el total actual. Ager lo describió como "brigada" con cada cubo de electrones bombeada de un dominio a otro.

La eficiencia de la OFB películas ultrafinas "de respuesta de la luz es mayor cerca de las paredes de dominio. A pesar de que producen muy alta tensión, que son cortos de alta corriente, otro factor clave para una célula solar de gran alcance. La combinación del efecto fotovoltaico 'brigada' ferroeléctricos "con altas corrientes permite la fabricación de matrices de células solares con una eficiencia superior.

Fuente: http://www.lbl.gov

Last Update: 8. October 2011 23:57

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