Кремниевые нанопроволоки повышают эффективность солнечных элементов

Ученые из Университета города Гонконга (City University of Hong Kong) под руководством Шуйт-Тон Ли (Shuit-Tong Lee) успешно завершили эксперимент по созданию фотоэлектрохимических солнечных элементов на базе массива кремниевых нанопроволок, которые демонстрируют более высокий коэффициент поглощения света и, таким образом, большую эффективность преобразования световой энергии при меньшей стоимости, чем обычные кремниевые.

Элементы, изготовленные командой ученых, демонстрируют превосходное поглощение света по всему диапазону длин волн (300—1000 нм), широкую спектральную полосу и отличную электропроводность по сравнению с другими недорогими полупроводниковыми материалами, такими как нанокристаллическая двуокись титана. Кроме того, благодаря большому соотношению поверхность/объем кремниевые нанопроволоки (SiNW) обеспечивают большую площадь на единицу материала.

Массив кремниевых нанопроволок был изготовлен с помощью простого металлкатализированного травления кремниевых пластин – процесса, который широко используется в полупроводниковой индустрии и имеет приемлемую стоимость. Техника травления без использования электричества позволяет быстро изготавливать SiNW больших размеров с хорошей электропроводностью без легирования.

Хотя имеются и другие пути получения SiNW, их оригинальный способ с использованием металлкатализированного травления кремния, как объяснил д-р Ли, имеет много преимуществ. С его помощью можно производить SiNW с необходимой электропроводностью в воздухе на больших площадях из кремниевых пластин низкой стоимости. В противоположность этому, SiNW, созданные методом химического вакуумного осаждения являются более дорогими, производятся в небольших количествах и требуют легирования для достижения необходимой электропроводности.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365