Получены идеальные полупроводники для рекордных солнечных батарей

В статье, недавно вышедшей в журнале Applied Physics Letters группа физиков из Аризонского университета (Arizona State University, ASU) под руководством профессора Фернандо Понсе (Fernando Ponce) совместно с командой Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology), новый подход к выращиванию кристаллов InGaN, способный довести эффективность фотоэлектрических солнечных элементов до рекордных величин.

Кристаллы InGaN выращивают слоями на сапфировой основе. Экспериментально установлено, что расстояние между атомами этих слоев непостоянно, что приводит к возникновению значительных напряжений, нарушениям роста и колебаниям химического состава сплава.

Описанный в публикации новый метод, под названием «металл-модулированная эпитаксия», обеспечивает практически полное совмещение двумерных атомных решеток при послойном росте материала.

Как показал анализ расположения атомов и светимости на наноуровне, пленка, выращенная эпитаксиальным методом, обладает практически идеальными свойствами, напоминая кристалл с совершенной структурой.

По светимости, подчеркивает Понсе, эта пленка также соответствует идеальному кристаллу. Ранее считавшееся невозможным полное устранение неоднородности состава и несовпадений кристаллических решеток, по мнению исследователей, окажет немедленное воздействие на светоизлучающие устройства, и может в перспективе сделать второе по распространенности семейство полупроводников — нитриды элементов третьей группы — реальным игроком в отрасли солнечных батарей.

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