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

 

David star
David star

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
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.