Просмотр по

Кремниевые микроворонки повышают эффективность солнечных батарей

Кремниевые микроворонки повышают эффективность солнечных батарей

В центре сетчатки человеческого глаза есть желтое пятно, отвечающее за остроту центрального зрения. В нем находятся только узкие конические фоторецепторы-колбочки, каждая из которых связана с нервной клеткой.

Профессор Сильке Христиансен (Silke Christiansen), глава Института наноархитектур для преобразования энергии при Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), поставил цель воспроизвести такую систему в кремнии и изучить ее пригодность для сбора света на поверхности солнечных батарей.

«В этой работе нами показано, что воронки поглощают существенно больше света, чем другие тестировавшиеся оптические архитектуры», — заявил Себастиан Шмитт (Sebastian Schmitt), соавтор Христиансена по статье, размещенной в престижном журнале Nature Scientific Reports.

Ранее, ученые уже установили, что «ковер» из тонких вертикальных наноцилиндров кремния хорошо поглощает свет. Но для них стало сюрпризом, что даже малейшие отклонения от цилиндра к форме перевёрнутого конуса ведут к резкому увеличению поглощения. По сравнению с пленкой кремния той же толщины, слой световых воронок увеличивает поглощение солнечного излучения примерно на 65%.

Как известно, плотные массивы наностержней поглощают свет хуже, чем аналогичное количество индивидуальных вертикальных проводников. С воронками ситуация прямо противоположная: численное моделирование продемонстрировало, что каждая из них не ухудшает, а усиливает эффективность поглощения света соседними воронками.

Для изготовления массивов световых воронок могут использоваться стандартные процессы производства полупроводниковой электроники, такие как реактивное ионное или мокрое химическое травление.

В ближайшем будущем авторы статьи рассчитывают воплотить свою технологию в практичной конструкции солнечной батареи габаритами примерно 30×30 см. Они также исследуют перспективы применения световых воронок в светодиодах, фотосенсорах и других фотоэлектронных устройствах.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *