Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Структура неорганической солнечной батареи на основе кремниевой нанопроволоки. (а) схематическое представление архитектуры такой батареи, массив из нанопроволок покрыт тонким слоем аморфного кремния; (b) SEM-изображения массива из нанопроволочек.
Рис.2. Оптические характеристики солнечных батарей на основе кремниевых нанопроволочек. (a) Значительное снижение зеркального отражения (логарифмическая шкала) нанопроволочек (зелёный) по сравнению с тонкой плёнкой p-i-n аморфного кремния (синий); (b) Фотография планарной солнечной батареи на основе аморфного кремния (слева) и солнечной батареи на основе кремниевых нанопроволочек. Оба устройства имеют площадь 1 см2 и не имеют противоотражающиего слоя.
Рис.3. Оптоэлектрические свойства солнечной батареи на основе кремниевых нанопроволочек с подложкой из нержавеющей стали. (a) Вольт-амперная характеристика такой солнечной батареи; (b) Внешняя квантовая эффективность для таких устройств.

Солнечные батареи на основе кремниевой нанопроволоки

Ключевые слова:  CVD, альтернативная энергия, периодика, солнечный элемент, технология

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

29 декабря 2007

На сегодняшний день подавляющее большинство солнечных батарей, которые можно встретить на рынке, основаны на кристаллическом кремнии, оксиде цинка, титане, однако их характеристики оставляют желать лучшего. Учёные всё больше и больше интересуются устройствами на основе тонких плёнок (так называемое второе поколение солнечных батарей) и устройствами с высокой эффективностью и малой стоимостью (третье поколение). Создание некоторых из них, конечно же, требует использования наноструктур. Удачно подобранная геометрия таких структур может сократить путь, который должен пройти носитель заряда, и соответственно, увеличить эффективность.

Группа учёных из General Electric предложила новый подход в создании солнечных батарей.

На химически очищенную фольгу из нержавеющей стали с помощью осаждения методом распыления наносился слой Ta2N толщиной 100 нм. Эта плёнка играет роль как контакта на тыльной стороне солнечной батареи, так и диффузионного барьера во время роста нанопроволоки. Затем на нанесённых каплях золота из смеси силана, водорода, HCl и триметилбора при температуре 650°С в течение 30 минут по механизму ПЖК выращивается кремниевая нанопроволока с проводимостью р-типа (диаметр ~100 нм, длина ~16 микрон). После этого проводится отжиг при 800°С с последующим удалением оксидного слоя. Затем нанопроволока методом PECVD покрывается аморфным кремнием (проводником n-типа) толщиной 40 нм. Это необходимо для создания фотоактивного р-n-перехода. Затем методом напыления наносится ITO для электрического связывания нанопроволочек. И, наконец, изготавливаются верхние электроды (рис.1). Введение в структуру солнечной батареи аморфного кремния, по мнению учёных, должно способствовать снижению безызлучательных рекомбинаций на поверхности.

В результате проведённых экспериментов учёные установили, что по большинству показателей их устройство сравнимо с коммерческими аналогами, а по некоторым даже превосходит их. К примеру, зеркальное отражение для собранной учёными солнечной батареи оказалось на порядок ниже, чем для коммерческого аналога (рис.2,3).

Однако существует множество факторов, которые могут снизить эффективность солнечной батареи: геометрия нанопроволочек, катализ роста наноструктур с помощью золота, материал контакта на тыльной стороне солнечной батареи, хотя учённые надеются, что значительное количество Ta не сможет продиффундировать в толщу кремниевого слоя.

Дальнейшие разработки в этой области, как считают учёные, помогут создать по-настоящему недорогие и высокоэффективные солнечные батареи.

Статья была опубликована в Applied Physics Letters.


Источник: APL



Комментарии
Расшифруйте, пожалуйста, метод ПЖК.
да...статья была прислана по почте...её название "Silicon Nanomire Solar Cells"
ПЖК=Пар-Жидкость-Кристалл
Трусов Л. А., 29 декабря 2007 15:29 
про вискеры и ПЖК вроде тут написано.
С Новым годом!

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Нанотехнологии, как лепестки цветка
Нанотехнологии, как лепестки цветка

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.