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

 

Ёлки-палки!
Ёлки-палки!

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Конкурс микрофотографий ZEISS Perspectives
Приглашаем специалистов, работающих с микроскопами ZEISS, Bruker, WITec принять участие в конкурсе микрофотографий ZEISS Russia&CIS «Перспективы».

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

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.