Никель сделает солнечные элементы дешевле, а селен – эффективнее

Автор: kolinos | Рубрика: Энергия солнца

В двух недавно проведенных исследованиях ученые объявили о новых способах производства солнечных элементов – менее затратных и более эффективных. В одном из проектов исследователи из Университета Торонто продемонстрировали, что никель может работать точно так же, как и золото для электрических контактов коллоидных квантовых точек солнечных батарей. В другом исследовании команда ученых из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии добавили селен к оксиду цинка, что значительно повысило эффективность последнего в поглощении солнечного света. Оба эти события могут привести к производству более практичных, доступных солнечных батарей.

На сегодняшний день квантовые точки солнечных элементов (также известные как нанокристаллы) представляют собой наноразмерные частички полупроводниковых материалов, которые уже создаются в результате недорогих химических реакций. Ток, производимый этими точками, традиционно «собирался» посредством золотых электрических контактов. Однако, исследователи из Университета Торонто в рамках Программы исследований фотоэлектричества провели эксперимент, заменив золото на электрических контактах никелем.

В ходе эксперимента ученые выяснили, что чистый никель смешивается с квантовыми точками, образуя соединение, которое блокирует поток электронов. Но добавив всего один нанометр фторида лития между никелем и точкой, они создали своеобразный барьер, который не препятствует течению через него электрического тока от квантовой точки к никелю.

Ученые утверждают, что при использовании никеля материальные затраты на квантовые точки солнечных батарей будут сокращены от 40 до 80 процентов. Они планируют запустить технологию в серийное производство после того, как повысят общую эффективность работы элементов.

Как и нанокристаллы, оксид цинка, используемый в солнечных элементах для поглощения солнечного света, тоже является относительно недорогим материалом. А так как эффективность солнечных батарей напрямую зависит от степени поглощения фотонов, то результаты исследований команды ученых из Лаборатории Беркли могут повлиять на производство солнечных батарей в ближайшем будущем. Ведь, как выяснилось, даже всего 9-процентная концентрация селена в общей массе оксида цинка существенно повысила его способность к поглощению света.

Поделиться в соц. сетях