Новый рекорд эффективности черных кремниевых солнечных элементов

Новый рекорд эффективности черных кремниевых солнечных элементов

Исследователи из Университета Аалто, Финляндия, побили рекорд эффективности тёмных кремниевых солнечных элементов — тип ячейки, каковые смогут собирать солнечный свет кроме того под острым углом — практически на четыре процента.

Тёмный кремний возможно изготовлен методом несложного добавления плотной сети наноразмерных игл на верхнюю часть эталонного примера кремния. Изменение материала так делает его значительно менее светоотражающим, разрешая таковой солнечной панели улавливать свет, даже если он идет под весьма острым углом.

Это возможно хорошим методом чтобы повысить эффективность солнечных панелей в течение дня, в особенности в государствах полярных широт. Кроме этого, тёмные ячейки кремния также будут быть дешевле, потому, что нет необходимости покрывать их антиотражательным покрытием, применяемое многими вторыми типами солнечных элементов.

Главная неприятность, которая тормозит прогресс тёмных кремниевых ячеек есть то, что именуется, рекомбинацией носителей.

В то время, когда фотон попадает в атом кремния в солнечной ячейки, избыточная энергия освобождает электрон, что в будущем употребляется для выработки электричества. Время от времени, но, электрон (рекомбинирует) с атомом кремния, действенно рассеивая энергию, предоставленную фотоном. Рекомбинация пропорциональна площади поверхности кремния, а иглы на поверхности чёрного кремния увеличивают поверхность так, что практически добрая половина из высвобожденных так электронов «теряются».

Сейчас, команде исследователей во главе с доцентом Хеле Савином (Hele Savin) удалось обойти проблему, и, так, он увеличил рекорд эффективности тёмных кремниевых ячеек на практически четыре процента, до 22,1 процента. Они совершили блестящий показательный опыт, доказав, что, благодаря свойству принимать солнечный свет от острых углов, тёмные кремниевые элементы смогут собрать на три процента солнечной энергии больше, чем элементы с тем же номинальным КПД в течение всего дня.

его коллеги и Савин осуществили диагностику рекомбинации методом применения узкой алюминиевой пленки, действующей как химический и электронный щит, в верхней части наноструктур. Для дополнительной абсорбции они кроме этого интегрировали все железные контакты на задней стороне ячейки.

Эти два трансформации означают, что лишь четыре процента высвободившихся электронов рекомбинируют, в отличие от прошлого значения — 50 процентов. Новый дизайн, однако, не применяет предел данной технологии, поскольку в ходе участвует кремнии р-типа, а не кремний прочного n -типа. Согласно мнению ученых, лучший выбор материалов либо лучшая клеточная структура будет увеличивать эффективность еще больше.

Кратковременная цель исследователей содержится в применении данной технологии к вторым типам солнечных ячеек, таким как, узкие и мульти-кристаллические ячейки, например, вместе с тем, и к фотодетекторам устройствам — и другим экранам.

по данным: aalto.fi

Когда солнечные батареи окупаются за 3-4 года


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: