Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Как сделать кремниевые солнечные панели в 1,5 раза эффективнее придумали ученые США

Высокоэффективная кремниевая солнечная панель

Команда исследователей из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне заявила, что наслоение особых материалов поверх ячеек стандартных солнечных батарей позволит создать фотоэлементы в 1,5 раза эффективнее существующих.

Результаты исследования, проведенного под руководством профессора электротехники и компьютерной инженерии Минджу Ларри Ли, опубликованы в журнале Cell Reports Physical Sciences.

Кремниевые солнечные панели широко распространены, потому что они доступны и могут преобразовывать чуть более 20% солнечного света в электроэнергию, сказал Ли, Однако, как и компьютерные микросхемы на основе кремния, кремниевые солнечные элементы в настоящее время достигают предела своих возможностей, поэтому поиск способов увеличения их эффективности привлекателен и для поставщиков, и для потребителей электроэнергии.

В ходе исследования команда Минджу Ларри Ли наносила на кремниевые фотоэлементы слой арсенида-фосфида галлия (GaAsP). Оба эти материала хорошо поглощают солнечный свет и отлично дополняют друг друга. При этом элемент из арсенида-фосфида галлия во время работы выделяет мало тепла. А кремниевые фотоячейки эффективнее преобразовывают свет инфракрасной области спектра.

Устройство инновационного солнечного элемента

Эти фотопанели похожи на спортивную команду, в которой один быстрый, другой сильный, а третий отличный защитник. Аналогичным образом двухслойные солнечные элементы работают как команда, в них лучшие свойства отдельных материалов используются для создания единого более эффективного устройства, - объясняет Ли.

Арсенид-фосфид галлия и аналогичные ему полупроводники эффективны и стабильны. Но их высокая цена делает нецелесообразным изготовление солнечных панелей исключительно из этих материалов. Поэтому команда Ли использует в качестве основы для своих разработок стандартные кремниевые фотопанели.

Одним из серьезных затруднений, с которым столкнулись исследователи, стало образование мельчайших дефектов в слоях арсенида-фосфида галлия, особенно на границе с кремнием, при формировании дополнительного слоя. Такие нарушения в структуре материала снижают производительность и надежность фотопанелей. Добиться значительных успехов в решении этой проблемы позволила новая технология формирования ячеек арсенида-фосфида галлия, разработанная ведущим автором исследования Шичжао Фань.

По заявлению Минджу Ларри Ли, использование многослойных солнечных батарей вместо стандартных кремниевых позволит получать в 1,5 раза больше энергии при той же площади. Автор исследования признает, что препятствия к превращению разработки в коммерческий продукт еще остаются, но Ли надеется, что поставщики и потребители энергии по достоинству оценят повышение эффективности солнечных панелей путем добавления инновационных материалов к стандартным.

Источник: techxplore.com

Источник: ecotechnica.com.ua
К списку статей
Опубликовано: 13.10.2020 14:27:54
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Солнце

Последние комментарии

© 2006-2020, tuvatforum.ru