Неорганические фотоэлементы на основе наностержней

24.08.2011 Hi-tech

Стартовал новый нано исследовательский проект ROD_SOL, финансируемый в рамках научных изучений Европейского Сообщества. Цель проекта – разработка новых материалов для энергетических применений – недорогих и высокоэффективных фотоэлементов на базе кремниевых нано стержней.

Фотоэлементы на узких пленках, базирующиеся на нетоксичном и стабильном кремнии, которого на планете более, чем в избытке, судя согласно расчетам, в будущем будут господствовать на рынке фотовольтаических устройств. Наряду с этим, предполагается, что узкие пленки вытеснят массивный кремний, что сейчас находится в фаворитах. Прогноз базируется на важном понижении цены кремниевых фотоэлементов и росте эффективности преобразования ими солнечной энергии при переходе к узким пленкам.

Но, у тонкопленочных приемников излучения имеются и недочёты. В частности, узкие пленки кремния имеют неприятности с зернистостью, выражающуюся в рекомбинации носителей на границах зерен, что ограничивает кпд таких фотоэлементов приблизительно 10 процентов.Неорганические фотоэлементы на основе наностержней

Так, требуются радикальные методы синтеза узких пленок кремния для того, чтобы избежать указанных неприятностей. Поставленный европейский проект посвящен вопросам синтеза кремниевых нано-стержней достаточно больших размеров (порядка нескольких сотен нм в диаметре и более 1 мкм длиной) и их плотной упаковке конкретно на недорогих подложках, к примеру, стекле либо эластичной железной фольге.

Мысль, которую реализаторы проекта берут за главную, содержится в выращивании бездефектных кремниевых нано-стержней из газовой фазы со намерено «упакованной» территорией p-n перехода, которая и есть обстоятельством понижения эффективности фотоэлементов. Разработка, которая должна быть создана, по всей видимости, разрешит возможность получить кпд пленки на уровне массивного кремния, наряду с этим имея все преимущества узкого слоя, толщина которого – максимум пара мкм. «Ковер из нано-стержней» аналогичной толщины уже продемонстрировал собственную весьма высокую поглощательную свойство оптического излучения. Так, слой нано-стержней есть одновременно и активным приемником излучения и высокопоглощающим покрытием.

Для синтеза нано-стержней, разработки подходящих материалов для электрических контактов и характеризации физических и структурных особенностей пленок выяснены научно-центры и исследовательские институты, ученые которых войдут в исследовательскую группу. Также в группу помощи проекта вошли 3 компании, главная задача которых применение и тестирование новых материалов в известных конструкциях фотоэлементов.

Участники проекта:

  • Institut fur Photonische Technologien –IPHT (Университет оптико-электронных разработок), Германия – координатор проекта
  • Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg (Университет Фридриха-Александра в Эрланген-Нюрнберге), Германия
  • Eidgenossische Materialprufungsanstalt – EMPA(НИИ материаловедения и технологии EMPA, входящий в состав ETH Domain), Швейцария
  • Hungarian Academy of Science Research Institute for Technical Physics and Material Science (Университет Технической материаловедения и физики Венгерской Академии наук), Венгрия
  • ARC – Austrian Research Center GmbH, Nano-System-Technologies, Австрия
  • VTT Micro- and Nanoelectronics, Финляндия
  • California Institute of Technology (Калифорнийский Технологический университет), США

Проект финансируется Европейским Сообществом в количестве 2,9 миллиона евро.

Евгений Биргер

Случайные записи:

Фотоэлементы и их применение. Учебный фильм по оптике


Похожие статьи, которые вам понравятся: