Gli utenti del Massachusetts Institute of Technology che lavorano con il Center for Nanoscale Materials (CNM) X-Ray Microscopy Group hanno osservato raggruppamenti su nanoscala di impurità metalliche a dislocazioni intragranulari all'interno di celle solari industriali mc-Si, in collaborazione con scienziati dell'Advanced Photon Source (APS).

Questi cluster su nanoscala hanno dimostrato di essere direttamente correlati con l'attività di ricombinazione locale all'interno della cellula, che regolano le prestazioni complessive del dispositivo di conversione dell'energia.

Le efficienze di conversione industriale delle celle solari sono lontane dai loro massimi teorici, e le loro prestazioni sono spesso limitate da difetti su nanoscala distribuiti in modo disomogeneo. Il team ha utilizzato la spettroscopia a nanofluorescenza a raggi X presso la linea di luce Hard X-Ray Nanoprobe per sondare la natura elementare delle dislocazioni intragranulari ricombinanti attive nelle celle solari industriali.

È stato dimostrato che le impurità metalliche su scala nanometrica di rame e ferro si raggruppano vicino a dislocazioni con un'elevata forza di ricombinazione, ed essere assente dalle dislocazioni con una bassa forza di ricombinazione. Questa correlazione fornisce una visione importante degli effetti delle impurità metalliche su scala nanometrica sulle prestazioni dei dispositivi di conversione dell'energia.