Просмотр по

Несмачиваемая подложка в 1,5 раза улучшает эффективность солнечных батарей

Несмачиваемая подложка улучшает эффективность солнечных батарей в 1,5 раза

Работа, представленная 20 июля в журнале Nature Communications, показала, что размещение органического солнечного элемента на пластиковой несмачиваемой поверхности повышает эффективность преобразования солнечной энергии в полтора раза.

Авторы из Линкольнского университета (штат Небраска) использовали в эксперименте поликристаллические элементы – они дешевле и проще выращиваются, чем монокристаллы, но, отчасти из-за зернистой структуры, имеют менее высокую эффективность.

Барьеры между зернами задерживают электроны, в результате чего те рекомбинируют с положительно заряженными «дырками» вместо того, чтобы участвовать в образовании электрического тока.

Ведущий исследователь Джинсун Хуан (Jinsong Huang) и возглавляемая им команда пытались уменьшить количества таких барьеров путем увеличения размеров зерен. Обычно, их габариты ограничиваются толщиной солнечной батареи, но команда Хуана установила, что размеры зерен, выращиваемых на несмачивающейся поверхности могут превосходить эту толщину в восемь раз.

Оказалось, что такая поверхность действует на границы так же, как и на капли жидкости – под действием тепла они движутся и объединяются, не сцепляясь с подложкой. Этот эффект проскальзывание также мешает образованию частиц-ядер, выступающих зародышами при кристаллизации зерен. Уменьшение количества центров роста естественно способствует получению меньшего числа более крупных зерен.

По словам Хуана, кристаллический порядок и размер зерна во многом определяют электронные свойства материалов. Поэтому, новый простой метод может найти множество сфер применения, как например, изготовление более быстрых транзисторов или высокочувствительных фотодетекторов.

Добавить комментарий

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