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科学家发现,在使用铋,铁,超薄膜的铁电体材料的光电压

Published on September 19, 2011 at 3:41 AM

由Cameron湾仔

在加州大学伯克利分校和美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的科学家们发现了一个使用铋铁氧体或BFO超薄膜的铁电材料的光伏过程的细节。

研究人员还发现,同样的原则可以应用类似材料的所有类型。 BFO薄膜的研究人员调查,有超过几微米的距离跨越的一个特定的周期域模式。域创建条纹,每有一个50到300纳米的宽度,厚度只有2纳米的磁畴壁隔离。形形色色的电子极化是在相反的方向与其相邻的条纹。

域与对面电两极分化,平均约140纳米宽,由2纳米厚的墙隔开,形成一个在铋铁氧体薄膜对齐阵列。信用:劳伦斯伯克利国家实验室

乔尔防老剂,研究人员之一,他说,研究小组准确知道的位置和大小,内置的BFO薄膜电场。他说,研究人员观察到了非常高的电压,几次材料的带隙电压时被照亮的BFO薄膜。他补充说,电子被释放传入的光子,并形成相应的孔,在垂直方向的电流流畴壁。

科学家装铂电触点的BFO的超薄膜测量电流。实验证明,对面电两极分化的地区之间的磁畴壁增加了太阳能光伏电压。畴壁两侧的相反电荷产生的电场,除了部队的电荷载体。在墙的一侧,击退电子和空穴的积累,而在另一边,洞击退和电子积累。

由于空穴和电子的直接重组,太阳能电池的效率得到降低。然而,在BFO薄膜,在磁畴壁域“相反极化收费产生强电场,以防止重组。电子和空穴的移动相反的方向走向域的中心,其中有一个较弱的电场畴壁。由于电子数比孔,多余的电子被迫从一个域到其他在同一方向,整体电流的指示。防老剂形容为“木桶旅”每斗从一个域输送到其他的电子。

BFO的超薄膜的光响应效率是最高的磁畴壁附近。即使他们生产的超高电压,高电流,一个强大的太阳能电池的另一个关键因素。铁电体的“斗旅”光生伏打效应与高电流的结合使以出色的效率的太阳能电池阵列的制造。

来源: http://www.lbl.gov

Last Update: 4. October 2011 21:19

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