Оксидный электрод стал прозрачнее в ИК-диапазоне

О прогрессе в технологиях фотоэлектроники сообщили ученые Люксембургского университета. В сотрудничестве с японской электронной компанией TDK им удалось улучшить один из компонентов солнечных батарей, что позволит тем использовать больше световой энергии и генерировать более высокий ток.

Как сообщает издание Progress in Photovoltaics, речь идет о проводящей оксидной пленке, которая сделана ими более прозрачной для инфракрасных лучей. Попытки осуществить это предпринимались и прежде, но впервые пленки, стабильные в воздушной среде, удалось получить в ходе одноэтапного процесса.

Прозрачные проводящие оксиды используются во всех устройствах, сочетающих электричество и свет — светодиодах, солнечных панелях, фотодетекторах и даже сенсорных экранах. В солнечных батареях такая пленка должна проводить электричество, поскольку является частью верхнего электрода. В то же время, она должна быть максимально прозрачной, чтобы свет мог беспрепятственно достигать активного слоя, где генерируется ток.

Оксидный материал пленки обычно делают поводящим, вводя в него примеси, выступающие донорами свободных электронов, однако последние также поглощают инфракрасное излучение, снижая эффективность батарей.

Команда из Люксембурга модифицировала технологию, введя добавочный компонент — газовую плазму — в так называемый процесс распыления (sputter). Это позволило сделать материал пленки (оксид цинка) проводящим без примеси. Свободных электронов в этом случае получается меньше, но их мобильность выше. Проводимость получается такой же, как и при добавлении примеси (алюминия), но прозрачность в ИК-области улучшается благодаря снижению концентрации свободных электронов. Это делает солнечные батареи более эффективными.

Изготовленные в университетской лаборатории пленки тестировалась в течение полутора лет, причем до завершения испытаний не было зарегистрировано никакого снижения электропроводности, которое могло бы свидетельствовать о нестабильности улучшенного оксидного материала в воздушной среде.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI