Las kesteritas son compuestos semiconductores hechos de los elementos cobre, estaño, zinc y selenio. Estos semiconductores se pueden usar como material de absorción óptica en las células solares, pero hasta ahora solo han alcanzado una eficiencia máxima del 12,6 por ciento, mientras que las células solareshecho de cobre-indio-galio-seleniuro CIGS ya alcanza eficiencias de más del 20 por ciento. Sin embargo, las kesteritas se consideran alternativas interesantes a las células solares CIGS porque consisten en elementos comunes, por lo que no se esperan cuellos de botella en el suministro.dirigido por la profesora Susan Schorr en el HZB ahora ha investigado una serie de muestras de kesterita no estequiométricas y arrojó luz sobre la relación entre la composición y las propiedades optoelectrónicas. Durante la síntesis de las muestras en el HZB, los átomos de estaño fueron reemplazados porgermanio.
difracción de neutrones en BER II
Los investigadores luego investigaron estas muestras usando difracción de neutrones en BER II. El cobre, el zinc y el germanio se pueden distinguir entre sí particularmente bien con este método, y sus posiciones se pueden ubicar en la red cristalina. El resultado: kesteritas con unLa composición ligeramente pobre en cobre y rica en zinc que se encuentra en las células solares con las eficiencias más altas también tiene la concentración más baja de defectos puntuales, así como el desorden más bajo de cobre-zinc.de otros defectos puntuales considerados perjudiciales para el rendimiento de las células solares. Investigaciones posteriores mostraron cómo la brecha de la banda de energía, como se sabe, depende de la composición de las muestras de polvo de kesterita.
Los efectos del germanio
"Este intervalo de banda es una característica de los semiconductores y determina qué frecuencias de los portadores de carga de liberación de luz dentro del material", explica René Gunder, primer autor del trabajo. "Ahora sabemos que el germanio aumenta el intervalo de banda óptica, permitiendo el materialpara convertir una mayor proporción de luz solar en energía eléctrica "
Kesterites: Candidato para células solares y fotocatalizadores
"Estamos convencidos de que este tipo de kesteritas no solo son adecuadas para las células solares, sino que también pueden considerarse para otras aplicaciones. Las kesteritas que actúan como fotocatalizadores podrían dividir el agua en hidrógeno y oxígeno usando la luz solar y almacenar energía solar.en forma de energía química ", explica Schorr.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :