Начало > Эко новости > Разработана технология, позволяющая использовать при создании солнечных батарей дешёвые и распространённые полупроводниковые материалы
Разработана технология, позволяющая использовать при создании солнечных батарей дешёвые и распространённые полупроводниковые материалы
Солнечные батареи преобразуют солнечную энергию в электрическую за счёт так называемого фотоэлектрического эффекта полупроводниковых материалов: при действии солнечного света полупроводник поглощает фотоны и высвобождает электроны, формируя электрический потенциал. Это довольно перспективный источник энергии, экологически чистый и не связанный с использованием невосполнимых природных ресурсов. Однако при современном уровне развития технологии производство таких батарей обходится довольно дорого: в качестве полупроводников приходится использовать большие кремниевые кристаллы либо тонкие плёнки из теллуристого кадмия или селенида галлия, индия или меди, которые достаточно сложны в производстве.
Таким образом, развитие солнечной энергетики упирается в важнейший сдерживающий фактор: себестоимость произведённого электричества.
Новая технология позволяет значительно удешевить производство солнечных батарей и поможет им захватить достойную долю рынка производства электроэнергии.
Технология основана на эффекте, получившем название "фотоэлектрический эффект в электрическом поле", подробно описанном на сайте www.sciencedaily.com. При этом используется эффект электрического поля - хорошо изученный эффект, при котором концентрация заряженных частиц в полупроводнике изменяется в зависимости от напряжённости электрического поля. Специальная конфигурация верхнего электрода позволяет проникать внутрь электрода электрическому полю и, соответственно, модулировать концентрацию заряженных частиц в полупроводнике и регулировать процесс зp-n-перехода. Таким образом, внутри полупроводника создаются условия для осуществления высокоэнергетических p-n-переходов, чего нельзя добиться с использованием традиционных химических методов.
При этом не требуется ни высокотемпературного химического легирования, ни ионного легирования, ни других дорогих или сложных методов обработки, только один электрод и генератор электрического поля. Ноу-хау заключается именно в конфигурации электрода, а последняя очень сильно зависит от типа материала полупроводника. Так, например, в одной конфигурации для оксида меди электрод должен иметь форму клетки с тонкими прутьями, в другой, для кремния, поверхность электрода должна быть покрыта тонким слоем графеновой плёнки.
Учёные также разработали специальную конфигурацию, при которой электрическое поле создаётся за счёт электрической активности самой батареи, без всякого внешнего источника питания. Такая конфигурация значительно упрощает конструкцию батареи и облегчает её практическое внедрение.