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美國家技術標準研究院（NIST）近日發布消息聲稱，該機構研究人員利用兩種新技術，首次以納米級精度檢測了廣泛使用的太陽能電池的化學成分及缺陷的變化。新技術檢測了用碲化鎘半導體材料制造的常見太陽能電池，有望幫助科學家更好地了解太陽能電池的微觀結構，并可能提出進一步提高太陽能光電轉化效率的方法。
在研究中，NIST科學家利用兩種依賴原子力顯微鏡（AFM）的輔助方法，通過光誘導共振（PTIR）來測量太陽能電池樣品從可見光到中紅外線的寬波長范圍吸收光的數量，從而在納米級尺度得到太陽能電池的構成及其缺陷。另一項技術，被稱為掃描近場光學顯微鏡（dt-NSOM），通過記錄特定位置傳輸光的數量來捕捉太陽能電池的組成及缺陷的變化，從而形成詳細的納米尺度圖像。
實驗表明，材料晶體排列的缺陷與其化學構成中的雜質相關，新技術能檢測碲化鎘樣品中所謂的深層次缺陷的空間變化。這些缺陷引起碲化鎘與其它半導體中的電子和質子（帶正電荷的顆粒）重新組合而不是發電，這是導致太陽能電池無法取得理論成效的關鍵原因之一。
該研究成果具有廣泛適用性，將有助于太陽能電池研究，更好地了解各種光伏材料。該研究成果發表在2017年4月12日的《Nanoscale》雜志上。
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