Новый поворот

Учёные совершенствуют альтернативные технологии производства фотоэлектрических панелей
18.11.2016
По материалам Висконсинского университета в Мадисоне

В стандартных солнечных элементах под воздействием света заряд переносится в глубину кремниевой пластины — из её верхнего слоя в нижний. При такой конфигурации верхний слой должен выполнять две трудно совместимые задачи: пропускать свет и собирать электрический ток. Не секрет, что мало какие материалы одновременно прозрачны и хорошо проводят электричество. А те, что удовлетворяют обоим требованиям (например, оксид индия и оксид цинка), довольно дороги. Поэтому на практике часть поверхности солнечной батареи занимают непрозрачные проводники, которые образуют на ней характерную серебристую сетку.

В последние годы в научно-исследовательских лабораториях идут эксперименты по созданию так называемых латеральных солнечных элементов (лат. lateralis — «боковой»). В них заряд проникает сквозь полупроводник не вглубь, а вбок. Главные преимущества латеральных фотоэлементов — возможности в производственном процессе сократить число этапов и применять более разнообразные виды материалов.

Висконсинский университет в Мадисоне (США) сделал большой шаг в развитии латеральных солнечных элементов. Команда исследователей под руководством Хонгруя Янга получила на поверхности обычного стекла солнечные элементы, работающие с эффективностью 5,2% — почти втрое более высокой, чем у других разработчиков (1,8%). «В альтернативных структурах большая часть объёма полупроводника пропадала впустую из-за смещения электродов. Нам удалось создать технологию, которая позволяет наносить очень компактные латеральные структуры, используя весь доступный объём полупроводника», — объяснил руководитель группы.

Латеральным элементам пока прочат нишевые сферы применения — в мобильной электронике, медицине и промышленных датчиках. Учёные из Мадисона надеются с помощью своей разработки создать самофокусирующиеся контактные линзы.

Читайте другие наши материалы