К.П.Д солнечных элементов тна монокристаллическом кремнии

[Jarun]

...
Физикам известна масса полупроводников, составленных из сложных смесей, которые откликаются на ту или иную частоту излучения. Давно возникла идея: сделать слоёный пирог из нескольких таких полупроводников. Каждый слой — очень тонкий. Вместе они поглощали бы фотоны различной частоты, закрывая широкий спектр.

Но оказалось, что сделать это очень трудно. Мешают свойства самих материалов — не стыкуются их кристаллические решётки, ведь здесь необходимо не простое механическое соединение.
Срез нанопокрытия под микроскопом

Обычный кремниевый солнечный элемент принимает только 67,4 процента падающего на него света, отражая около трети лучей. С экономической и практической точки зрения этот отраженный свет тратится впустую, что снижает эффективность панелей и привлекательность солнечной энергетики вообще. После обработки кремниевой поверхности новым нанопокрытием материал начинает впитывать 96,21 процента света. Эта прибавка к производительности панели включает весь спектр солнечного света, от ультрафиолета до инфракрасного диапазона лучей.

Типичные антиотражательные покрытия задерживают свет одной определенной длины волны. Новое покрытие использует семь слоев, нанесенных один поверх другого таким образом, что каждый последующий слой усиливает воздействие предыдущего и направляет свет под наиболее эффективным для поглощения углом. Это значит, что каждый из слоев не только передает свет к панели, но и помогает удержать отраженные лучи.

Семь слоев, высотой от 50 до 100 нанометров, изготовлены из наностержней диоксида кремния и диоксида титана, размещенных под наклоном: каждый из слоев выглядит и работает как густой лес, в котором солнечный свет «захватывается» между деревьями. Покрытие может быть нанесено на любой фотоэлектрический материал, использующийся в солнечных элементах.

Подготовлено по материалам Physorg.Com