Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
(a) Схема устройства в разрезе (слева) и вид сверху (справа)
(b) ПЭМ фотография структуры в разрезе
(c and d) ПЭМ высокого разрешения ITO/NC и NC/a-Si контактов.
(e) Спектр поглощения нанокристаллов и аморфного кремния осажденных на стекло
(f) Спектр поглощения полученной структуры
(a) Диаграмма энергетических состояний в PbS NC/a-Si контакте при разомкнутой цепи;
(b) EQE спектра полученной структуры с аналогичным для PbS NCs
(c) Фототок как функция от приложенного напряжения для пленки PbS NCs толщиной 100 нм покрытой олеиновой кислотой (пунктирная серая кривая) или 1,2-этандитиолом (красная пунктирная с точкой кривая) в сравнении с 50 нм пленкой аморфного кремния, полученного магнетронным напылением.(синяя линия);
(d) ВАХ полученного материала при освещении и без.

Дешевые солнечные батареи с нанокристаллами

Ключевые слова:  альтернативные источники энергии, солнечный элемент, фотовольтаика

Опубликовал(а):  Тарасов Алексей Борисович

12 марта 2009

На рынке солнечных батарей в настоящий момент доминируют приборы, созданные на основе кристаллического кремния (c-Si), однако высокая стоимость последнего приводит к быстрому развитию технологий, использующих аморфный кремний (a-Si). Кроме снижения себестоимости устройств, использование аморфного кремния позволяет уменьшить толщину солнечных батарей, их вес и расход материалов за счет его более высокой поглощающей способности. Тем не менее, эффективность батарей на аморфном кремнии остается достаточно низкой (~9%) по сравнению с кристаллическим (~25%).

Повысить эффективность солнечных батарей на основе аморфного кремния потенциально возможно, используя полупроводниковые нанокристаллы. Как известно, одной из проблем на пути применения нанокристаллов в фотовольтаике и при производстве LED является разработка методов улучшения инжекции и транспорта носителей заряда в таких структурах. Наиболее распространенным среди них является использование длинноцепочечных органических молекул (часто - проводящих полимеров); в этом случае транспорт носителей заряда осуществляется сетью нанокристаллов и органических молекул. Однако подвижность носителей в этом случае не очень высока; кроме того, часто не удается добиться удовлетворительной фотохимической стабильности таких материалов.

В работе, недавно опубликованной в Nano Letters, ученые из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе предприняли достаточно успешную попытку создания солнечной батареи на основе нанокристаллов CdSe и PbS, стабилизированных пиридином, и аморфного кремния. На стекло, покрытое 200 нм слоем легированного оксида индия (ITO), сначала наносился промежуточный слой поли(3,4-этилендиокситиофена), легированного полистиролсульфонатом PEDOT-PSS, а затем пленка, содержащая нанокристаллы (100 - 150 нм). 100 нм слой аморфного кремния наносился магнетронным напылением, после чего к нанесенным через маску алюминиевым или золотым электродам серебряной пастой приклеивались медные провода, и устройство герметизировали прозрачной смолой.

Применение узкощелевых нанокристаллов PbS позволило значительно улучшить поглощающую способность материала в длинноволновой области и повысить концентрацию носителей заряда за счет дырок, формирующихся в кремнии. Использование же в качестве органического стабилизатора молекулы пиридина позволило значительно увеличить подвижность носителей заряда в материале. Полученные устройства демонстрировали значения внешнего квантового выхода до 50% в видимой области спектра.





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

 

Цветок
Цветок

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

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.