Горячие новости

Газеты всегда возбуждают любопытство и никогда его не оправдывают.
Понедельник, 26 июня 2017

Новый сплав может стимулировать создание нового поколения солнечных коллекторов

солнечная батарея

Исследователи из университета Мичигана разработали новый полупроводниковый сплав, способный улавливать ближний инфракрасный диапазон на краю видимого спектра. Материал позволяет сделать шаг к созданию нового поколения солнечных панелей под названием «концентратор фотоэлектричества».

Авторы верят, что сплав станет наиболее экономически эффективным материалом в своей сфере. Его легче и на 25% дешевле производить, чем предыдущие виды. Сплав также совместим с полупроводниками из арсенида галлия, часто используемого в концентраторах фотоэлектричества.

Устройства собирают и фокусируют солнечный свет на небольших, высокоэффективных солнечных коллекторах. Производители надеются добиться КПД в районе 50%, тогда как у стандартных плоских систем из кремния он находится на уровне 20%.

Концентраторы фотоэлектричества уже существуют. Они изготавливаются из 3 слоев разных полупроводниковых сплавов, толщиной несколько микрон каждый. Материал распыляется по панели как краска. Слои рассчитаны на захват разных спектров солнечного света. Но не на ближний ИК-диапазон. Ученые годами разрабатывали материал для четвертого слоя, позволяющего решить эту проблему.

Группа из Мичиганского университета, возглавляемая профессором Рейчел Голдман, выяснила, что альтернативная форма молекулы мышьяка эффективнее связывается с висмутом. Команда также обнаружила правильную температуру для получения однородной смеси элемента с азотом и ее прочного крепления к подложке.

Исследователи также упростили процесс «легирования», незначительно изменив электрические свойства химических слоев полупроводников из арсенида галлия. Уменьшение концентрации мышьяка ниже минимально допустимых позволило отказаться от бериллия, токсичного и дорогостоящего материала. На сторонах с положительным и отрицательным зарядом его заменили более дешевые и безопасные вещества.

Технология описана в Applied Physics Letters.

Комментарии