能够承受1400摄氏度温度的新设备可以提高太阳能产量

来自布里斯托大学和法国CEACommissariatàl'EnergieAtomique的团队设计并成功测试了用于在熔融硅中产生流动的旋转叶片，这对于依赖熔融金属控制和杂质检测的钢铁或核工业等行业至关重要。

传统的实验室分析速度慢、成本高且缺乏实时数据。科学家们着手开发一种实时杂质检测方法，其检测限非常低，真实浓度最低，几乎总是可以在用于太阳能电池的熔融硅中检测到，以应对高温环境和存在的挑战等。蒸气和氧化物。

主要作者、布里斯托尔电气、电子和机械工程学院高级研究员YounesBelrhiti博士表示：“我们的研究引入了一种基于机械搅拌的创新高温探针，确保了清洁、有代表性和稳定的表面，可用于实时化学分析。熔融硅。”

光谱技术测量和分析电磁辐射与物质之间的相互作用，以深入了解物质的组成、结构和特性。LIBS(激光诱导击穿光谱)是一种远程快速光谱技术，可应用于任何材料(液体、固体和气溶胶)。

最近，人们对它在冶金熔体控制方面的应用越来越感兴趣。然而，由于分析表面缺乏更新和稳定性，基于在液体顶部进行激光烧蚀的LIBS应用存在缺陷。暴露于炉气氛的熔池表面可能会发生化学改性(氧化或硝化)，从而导致炉渣的存在，因此它不能代表熔体的化学成分。

在高温下，蒸汽可能会干扰光谱激光束。在某些情况下，等离子体发射的光谱可能会被热金属发射所掩盖，因为它的行为类似于黑体。考虑到这些困难，已经开发了几种将LIBS应用于熔融金属的装置，但这些装置具有一些局限性，例如不稳定。

今天发表在《Heliyon》杂志上的这项研究中，建议将通过创新旋转叶片对熔体进行机械搅拌与LIBS相结合。它们的旋转将产生一个具有代表性、更新且稳定的表面，作为LIBS激光器的目标，用于高温下的原位分析。

Belrhiti博士补充道：“我们设计并测试了用于在熔融硅中产生流动的创新旋转叶片。然后，我们开发了与光谱技术LIBS相结合的相关探头，确保其在高温条件下的功能。

“由于创新的机械搅拌和光谱学确保了准确的实时分析，开发的探针提供了一种更快、更经济有效的方法来检测太阳能电池所用熔融材料中的杂质，为更高效的太阳能生产铺平了道路。”

基于机械搅拌的探针能够有效检测熔融硅中的杂质，从而增强光伏电池的质量控制。该技术可适用于太阳能电池以外的各种高温应用，例如钢铁和核工业。

在熔融硅上验证了他们的方法后，他们的下一步是探索其在其他高温环境中的应用，扩大其潜在的工业用途。