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Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

科學家發現,在使用鉍,鐵,超薄膜的鐵電體材料的光電壓

Published on September 19, 2011 at 3:41 AM

由Cameron灣仔

在加州大學伯克利分校和美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室(伯克利實驗室)的科學家們發現了一個使用鉍鐵氧體或BFO超薄膜的鐵電材料的光伏過程的細節。

研究人員還發現,同樣的原則可以應用類似材料的所有類型。 BFO薄膜的研究人員調查,有超過幾微米的距離跨越的一個特定的週期域模式。域創建條紋,每有一個 50到300納米的寬度,厚度只有2納米的磁疇壁隔離。形形色色的電子極化是在相反的方向與其相鄰的條紋。

域與對面電兩極分化,平均約 140納米寬,由2納米厚的牆隔開,形成一個在鉍鐵氧體薄膜對齊陣列。信用:勞倫斯伯克利國家實驗室

喬爾防老劑,研究人員之一,他說,研究小組準確知道的位置和大小,內置的BFO薄膜電場。他說,研究人員觀察到了非常高的電壓,幾次材料的帶隙電壓時被照亮的BFO薄膜。他補充說,電子被釋放傳入的光子,並形成相應的孔,在垂直方向的電流流疇壁。

科學家裝鉑電觸點的BFO的超薄膜測量電流。實驗證明,對面電兩極分化的地區之間的磁疇壁增加了太陽能光伏電壓。疇壁兩側的相反電荷產生的電場,除了部隊的電荷載體。在牆的一側,擊退電子和空穴的積累,而在另一邊,洞擊退和電子積累。

由於空穴和電子的直接重組,太陽能電池的效率得到降低。然而,在BFO薄膜,在磁疇壁域“相反極化收費產生強電場,以防止重組。電子和空穴的移動相反的方向走向域的中心,其中有一個較弱的電場疇壁。由於電子數比孔,多餘的電子被迫從一個域到其他在同一方向,整體電流的指示。防老劑形容為“木桶旅”每鬥從一個域輸送到其他的電子。

BFO的超薄膜的光響應效率是最高的磁疇壁附近。即使他們生產的超高電壓,高電流,一個強大的太陽能電池的另一個關鍵因素。鐵電體的“鬥旅”光生伏打效應與高電流的結合使以出色的效率的太陽能電池陣列的製造。

來源: http://www.lbl.gov

Last Update: 4. October 2011 21:19

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