Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1 Технология микроморфного кремния.
Рис. 2. Изображение слоя микрокристаллического кремния на подложке ZnО, полученное с помощью просвечивающей электронной микроскопии.
Рис.3 Сравнение спектрально ответа солнечной батареи "на SnO2" и "на ZnO". Аморфный и микрокристаллический слои имеют одинаковую толщину.

Тонкоплёночные батареи микроморфного кремния

Ключевые слова:  солнечная энергетика

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

22 декабря 2010

Благодаря постиндустриальному развитию общества и росту потребления нефти в мире, резко возрастает роль альтернативных источников энергии. Одним из важнейших видов неисчерпаемой энергии является энергия Солнца. Усилия многих учёных по всему миру направлены на усовершенствование способов превращения солнечной энергии в электрическую, то есть на создание новых солнечных модулей. Однако, так как данные солнечные модули должны производиться в промышленных масштабах, то одну из первых ролей здесь играют экономические критерии их производства. Наиболее эффективными являются солнечные батареи на основе GaAs и других пдобных полупроводников, однако ввиду достаточно большой стоимости подобных элементов, солнечные модули на основе GaAs применяются только в космической отрасли. В повседневной жизни же главную роль играют кремниевые фотоэлементы.

Швейцарские исследователи (IMT) усовершенствовали привычную технологию производства солнечных элементов на основе аморфного кремния (технология микроморфного кремния). Методом LPCVD на поверхность стекла, покрытого слоем фотопрозрачного оксида, наносили слой микрокристаллического кремния толщиной в 1-2 мкм (рис.1) {Прим. ред.: условно сказано, скорее, это контролируемая кристаллизация слоя аморфного кремния}. Он представляет из себя вертикально ориентированные микрокристаллы диаметром 10-50 нм и длиной в десятые доли микрометра (рис.2).

Кристаллический кремний – непрямозонный полупроводник с меньшей, чем у аморфного кремния шириной запрещённой зоны 1,2 eВ. Вследствие этого для достижения сравнимого КПД его слой должен быть существенно шире. В уже собранной батарее, в которой электрон-дырочные пары генерятся и в аморфном, и в микрокристаллическом слоях кремния, создаётся разность потенциалов в 1,4 В, из которых вклад микрокристаллического кремния 0,5 В.

Учёные изменили также и фотопрозрачный оксид (TCO – transparent conductive oxide), на который наносятся слои кремния. Вместо коммерчески наиболее доступного SnO2, был предложен ZnO {Прим. ред.: наверняка чем - то легирован}, который несколько лучше диоксида олова {Прим. ред.: может, все же имеется в виду ITO?} по светопропусканию (рис.3).

Технология получения микроморфного кремния позволяет увеличить КПД традиционных кремниевых солнечных фотоэлементов в 1,5 раза, с 9 до 13%, и в ближашее время останется наиболее выгодной технологией в мире по соотношению цена / эффективность.

В.В.Беликов по материалам статьи J. Meier, S. Dubail, S. Golay, U. Kroll, S. Faÿ, E. Vallat-Sauvain, L. Feitknecht, J. Dubail1, A. Shah.


Источник:



Комментарии
Коллеги! Методом LPCVD в описанной технологии
наносится ZnO.
Юный максималист, 14 января 2011 00:12 
Ответ редактору:
1) не надо ZnO легировать. Растите его либо
элетктрохимически, либо химическим осаждением,
и будет вам высокая проводимость за счет мелких доноров.
А тут, кстати, не столько даже проводимость, сколько подвижность нужна.
2) нет, не ITO (который дорогой и нестойкий к
кислым электролитам), а SnO2:F сейчас все
используют.
Судью на мыло, хотя автор тоже хорош.

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

 

Цитозома
Цитозома

Фитнес для солнечных элементов нового поколения
ученые из МГУ разработали новый подход, позволяющий создать рельеф на светопоглощающем слое перовскитных солнечных элементов. Это повысит эффективность поглощения солнечного излучения.

Приглашение на международную конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс совместно с НИТУ «МИСиС» и компанией ICAPPIC рады пригласить Вас на международную школу-конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем» 27-28 ноября 2019 года

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 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/volume10/10-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

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.

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!



 
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.