Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Схема формирования p-n перехода и нановискеров.
(а)Сканирующая электронная микроскопия скола полученных кремниевых нановискеров: (b) Общий вид материала. Отчетливо видны направления роста нановискеров, связанные с ориентацией исходного микрокристалла кремния.(c),(d) Просвечивающая электронная микроскопия единичного нановискера.
Спектр отражения полученного материала в сравнении с полированным кристаллическим кремнием.
Спектр оптического пропускания (T), отражения (R)и поглощения (A ) 1 - T - R) стекла покрытого массивом 2.7 мкм кремниевых нановискеров.
Схема измерения вольт-амперных характеристик (ВАХ) полученного материала.
ВАХ SiNWs в темноте и при освещении источником света AM1.5

Солнечные вискеры

Ключевые слова:  вискеры, кремний, солнечный элемент

Опубликовал(а):  Тарасов Алексей Борисович

16 марта 2009

Солнечные батареи третьего поколения, состоящие из кремниевых нановискеров (silicon nanowires SiNWs), последние несколько лет привлекают огромное внимание исследователей. По оценкам, сделанным специалистами компании General Electric и California Institute of Technology, эффективность таких устройств может достигать 20%.

Подобные структуры обычно получают методами физического или химического осаждения (MBE, EBE или CVD), существенным недостатком которых является сложность достижения высокой кристалличности SiNWs с заданной концентрацией примеси и четкой границей p-n перехода. В то же время получение объемных кремниевых структур с теми же характеристиками является давно решенной технологической задачей.

Ученые из Германии получили массивы высокоориентированных полупроводниковых нановискеров с помощью электрохимического травления тонких кремниевых пленок. При этом полученные структуры характеризуются малой дефектностью, сохраняют необходимые полупроводниковые характеристики и обладают низким коэффициентом отражения.

На боросиликатное стекло электронно-лучевым испарением (EBE) последовательно осаждали слои легированного определенным образом аморфного кремния: 200-400 нм слой, легированный бором (конц.примеси 5*1019 см-3), который затем кристаллизовался лазерным лучом мощностью 10 кВ/см2 со скоростью 3.3 см/с, и 2 слоя, легированных фосфором (2 мкм слой с конц. примеси 6*1016 см-3 и 300 нм слой с конц. примеси 5*1019см-3), кристаллизованные импульсным лазером с длинной волны 248 нм и плотностью энергии 600 мДж/см2. Для электрохимического травления использовали смесь 0,02 М AgNO3 и 5 М HF в объемном отношении 1:1. Процедура травления 3 мкм пленки занимала порядка 30 минут.

Полученные SiNWs, по данным просвечивающей электронной микроскопии, представляли собой стержни длиной 2.3-2.5 мкм и диаметром от 20 до 100 нм. Средний коэффициент отражения для SiNWs в диапазоне длин волн от 300 до 1000 нм составил всего 5%, что значительно ниже 30% для объемного полированного кремния. Вольт-амперные характеристики полученного материала представлены на рис.5. Максимальная фотоэлектрическая эффективность полученного материала составляет приблизительно 4.4%.




Комментарии
вискеры - это усы
А усы - это вискеры по английски...
и "нанотубе" нужно всегда оставлять при переводах
Меня удивил способ получения ВАХ... неужели нельзя было сделать полноценный контакт, а не прижимать иглу... например, "накрыть" сверху проводящим мягким полимером...
Может, "нановолокна" будет правильнее? Все-таки "вискеры" идет от английского whiskers, это вполне определенный вид нитевидных кристаллов, а здесь другой термин авторы использовали.
Коваленко Артём, 20 марта 2009 11:28 
Если накрыть сверху полимером, бедные, хрупкие нановолокна повалятся лесом, площадь контакта не померишь и потом не докажешь, что ты намерил проводимость именно того, чего хотел. А кстати, свойства контата полимер-вискеры будут сильно определяться "смачиваемостью" вискеров. Короче, правильно сделали, что так померили. Если бы наноиголки еще подлиннее были, можно было бы сделать их суспензию, осадить на подложку и возиться и электронной литографией - есть вероятность померить ВАХ одной иголочки.

Артем, то есть иголкой они туда тыкали - ничего не повалилось, а если пленку тонкую сверху положить будет лесоповал?
И контакт полимер-вискер значит неоднозначен, а золото-полупроводник тебя не смущает?
крут!
Л В А, 22 марта 2009 18:10 
Скорее всего нужно будет вакууммировать, либо в лучшем случае наполнять её, короче стоимость такого приблуда будет свыше 100евро за 100Вт.

Хотелось бы увидеть зависимость КПД от длины волны - абсорбция не означает преобразование только.

Вообще же мне кажется будут более перспективными какие-нибудь углеродные нанотрубки с покрытием п/п, нанесенные на пов-ть.

Насчет литографии - есть вариант упорядоченинного леса. Разрабатывал ещё в ФТИ. Если есть реальный интерес - звоните +7-921-09-777-53
Коваленко Артём, 23 марта 2009 15:48 
1) иголкой они тыкали очень осторожно и много раз
2) золото - отличный проводник по сравнению с полимером; никакого барьера - всё чинно-благородно.
Коваленко Артём, 23 марта 2009 15:51 
а вместо полимера для простоты можно было еще углеродный скотч взять
Что такое "фотоэлектричекая активность"? Если это кпд трансформации солнечной энергии в электрическую - так 4,5% это совсем немного и хуже того, что уже известно. И это - при повышенном поглощении!
Согласен. Но предложенный подход на мой взгляд достаточно интересный.
Л В А, 28 марта 2009 22:58 
Архитектура показанная в статье позволяет иметь преобразование на разных длинах волн. Соответсвенно.
Низкий КПД, помимо полимеров обусловлен ещё рядом обстоятельств.
Господа, хочу поставить ребром - если нужен такой лес с гораздо большим КПД есть возможность написать проект. Со своей стороны могу его провести либо через фирму (что вкуснее и для меня и для Вас), либо через ФТИ.
Телефон обратной связи выше указывал. Если есть конкретный интерес - звоните.

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

 

Удивительные ленты диоксида олова
Удивительные ленты диоксида олова

IX Международная конференция «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества»
3-7 октября 2022 г. состоится IX Международная конференция "Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества" имени чл.-корр. РАН Бурханова Г.С., которая является международным научным форумом, охватывающим: фундаментальные основы разработки материалов функционального назначения, в том числе металлических, особо чистых, керамических, полимерных и композиционных; технологические основы создания наноматериалов; проблемы анализа, аттестации функциональных наноматериалов и их применение.

XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов»
XIX Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» пройдет 18 - 21 октября 2022 года в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН), г. Москва, в очно-дистанционном формате.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Флуоресцентный шёлк можно получить,подкармливая шелковичных червей углеродными точками. Вопрос выживания кота Шрёдингера. Решение фундаментального вопроса об основном состоянии нитрида бора. Обнаружен новый источник затухания спиновых волн в пленках ферритов гранатов.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

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.