| +11 голос |
|
Конструкция тонкопленочного солнечного элемента, предложенная исследователями из Университета Северной Каролины (NC State), обеспечивает значительное увеличение эффективности поглощения солнечного света. Это, в свою очередь, позволяет более чем на порядок уменьшить толщину прослойки полупроводниковых материалов, не ухудшая способность батареи улавливать световое излучение, то есть, снизить общую себестоимость и увеличить эффективность производства таких элементов.
«Для того, чтобы захватывать максимальную часть доступной солнечной энергии самые продвинутые тонкопленочные солнечные элементы нуждаются в слое аморфного кремния толщиной около 100 нм, — говорится в статье, которая вышла в журнале Scientific Reports 17 февраля. — Предложенная нами структура может поглощать 90% доступной солнечной энергии, используя лишь 10-нанометровый слой аморфного кремния».
То же самое справедливо и для других материалов. Например, для теллурида кадмия толщина сокращается с 1 микрометра до 50 нанометров, а для селенида меди индия галлия — до 30 нанометров.
В поперечном сечении предложенная конструкция имеет прямоугольную форму. Слой светопоглощающего полупроводника наносится на прямоугольную основу, а сверху на нем создаются еще три прозрачных антиотражающих покрытия.
Для того, чтобы разработать такую структуру, исследователи сначала вычислили максимальную теоретическую эффективность поглощения света для данного полупроводникового материала. Они установили, что для достижения этого максимума требуется конструкция, наиболее эффективно захватывающая поглощаемый свет.
Предложенный вариант был выбран исходя из наилучшей технологичности. Такую прямоугольную конструкцию несложно изготавливать стандартными методами нанесения тонких пленок и нанолитографии. NC State предполагает привлечь к сотрудничеству промышленных партнеров для внедрения новой конструкции в производство солнечных элементов следующего поколения.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| +11 голос |
|
