Ученые из Германского центра авиации и космонавтики разработали селективный фотоэлектрический элемент из аморфного германия на основе ультратонкого поглотителя с n-i-p структурой и тонкопленочного спектрального селективного оптического фильтра. По словам исследователей, изготовленные по такой технологии солнечные панели найдут применение в агровольтаических проектах, тепличных комплексах и фотобиореакторах. Посвященная разработке статья опубликована в Optics Express.
Благодаря сильному волноводному эффекту и высокому коэффициенту поглощения аморфного германия можно уменьшить толщину поглотителя до 510 нм и при этом достигнуть эффективности 5% для непрозрачного фотоэлектрического элемента, объяснил глава проекта Норберт Остертун. В качестве материала поглотителя мы выбрали аморфный германий вместо кремния из-за его более высокого коэффициента поглощения для света с длиной волны более 500 нм.
Инновационный спектрально-селективный элемент при своей работе использует так называемую зеленую полосу и инфракрасную часть спектра, которые не требуются для фотосинтеза. А необходимые растениям для этого процесса синий и красный свет свободно проходят через солнечную панель.
Технология изготовления усовершенствованных фотоэлементов подразумевает применение плазменно-химического осаждения из газовой фазы и магнетронного распыления. Это проверенные и хорошо зарекомендовавшие себя в фотоэнергетической отрасли методы создания тонких пленок. Солнечный элемент имеет многослойную структуру металл-оксид-металл-оксид (МОМО) и работает как резонатор Фабри-Перо.
Природа MOMO-структур допускает их одновременное использование в качестве и оптического фильтра, и электрического контакта, объяснил один из исследователей Норберт Остертун. Пропускание спектрально-селективного солнечного элемента можно легко отрегулировать в соответствии с потребностями растений, изменяя только толщину слоя отражателя.
Согласно отчету исследователей, фотоэлемент показал эффективность преобразования солнечной энергии 1,62,3% при пропускании 416% синего и 3448% красного света.
В настоящее время мы готовим проект, в котором спектрально-селективные фотоэлектрические элементы будут увеличены до размера небольшого модуля, сказал Остертун. Затем эти модули будут протестированы в теплицах в Альмерии и Ольденбурге, которые представляют собой образцы условий двух очень важных для тепличного растениеводства регионов Европы.
Источник: osapublishing.org
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной вл
На дороги Германии выехал 18-тонный грузовик, оснащенный солнечными панелями общей мощностью 3,5 кВт. Коммерческий автомобиль со встроенной в крышу высоковольтной фотоэлектрической системой и питанием от 800-вольтовой тяговой батареи теперь одобрен для использования на дорогах общего пользования.
Исследователи из Германии провели серию компьютерных симуляций, чтобы оценить, как фотонные кристаллы могут повысить эффективность встречно-штыревых солнечных элементов с обратным контактом на основе пассивирующего электронно-селективного покрытия из поликремния с оксидом n+-типа (POLO) на отрицательном контакте элемента и дырочно-селективного p+-перехода POLO на плюсовом контакте.
Ф
Вопросы эстетичности солнечных электростанций часто являются ключевой причиной, по которой домовладельцы отказываются от таких установок. Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали способ изготовления цветных солнечных элементов