В США ученые создали фотоэлементы, поглощающие фотоны, близкие к инфракрасному диапазону

pic32-1024x478Исследователям Мичиганского университета удалось решить многолетнюю проблему солнечной энергетики — поглощение фотонов, близких к инфракрасному диапазону.

Это открытие сможет увеличить продуктивность устройства концентраторной фотоэлектроники и позволит создать малогабаритные и высокоэффективные солнечные батареи, работающие с концентрированным солнечным излучением.

Сегодня фотоэлементы для солнечных батарей, как правило, состоят из нанесенных друг на друга методом молекулярно-лучевой эпитаксии трех слоев полупроводников, которые поглощают излучение в различных участках солнечного спектра.

Свет, пропускаемый первым слоем, поглощается вторым или третьим, однако фотоны, близкие к инфракрасному диапазону, проходят такой фотоэлемент насквозь, не внося никакого вклада в производство электроэнергии.

Материаловеды Мичиганского университета придумали сплав с недостающим «четвёртым» слоем. Он структурно совместим с полупроводниками на базе арсенида галлия, широко применяемыми в концентраторной фотоэлектронике, к тому же он дешевле на 25%, чем самые экономичные материалы, используемые ранее.

Авторам удалось создать более эффективное соединение слегка модифицированного мышьяка с висмутом, путем комбинирования методов рентгеновской дифракции и ионно-лучевого анализа с компьютерным моделированием. Изменение количества азота и висмута в исходной смеси позволило исключить один этап из процесса синтеза, а оптимальный температурный режим обеспечил равномерное смешивание компонентов и надежную связь с подложкой.

Кстати, ранее этот же коллектив разработал упрощенный процесс легирования полупроводников, который позволяет отказаться от добавления токсичного и дорогостоящего бериллия и снизить себестоимость изготовления концентраторных фотоэлементов для солнечных батарей на 30%.

Источник: http://sun-shines.ru/v-ssha-uchenye-sozdali-solnechnye-fotoehlementy-s-blizhnim-ik-diapazonom/

 

Контакты

ул.Космонавтов 81/6, г.Николаев, Украина
+38 (067) 512 33 83
nfo@sunnik.com.ua
sunnik
sunnik