04.02.2020

В России разработаны высокоэффективные солнечные батареи

В России разработаны высокоэффективные солнечные батареи

Петербургские ученые разработали и экспериментально опробовали технологию создания высокоэффективных солнечных батарей на основе полупроводниковых соединений на кремниевой подложке. Технология описана в статье, опубликованной в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells

Сегодня ученые активно работают над развитием т.н. зеленых технологий, самой востребованной из которых является солнечная энергетика. Однако повсеместное использование солнечных батарей пока затруднено. Дело в том, что традиционные кремниевые батареи имеют невысокую эффективность (20-25%), а для более действенных технологий нужны сложные полупроводниковые соединения, которые заметно удорожают сами солнечные элементы. 

Исследователи из Университета ИТМО, Академического университета им. Ж. И. Алферова и Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе показали, что полупроводниковые A3B5 структуры можно вырастить на дешевой кремниевой подложке — это серьезно снизит стоимость многокаскадного солнечного элемента. 

Главная сложность синтеза таких соединений на кремниевой подложке заключается в том, что полупроводник должен иметь те же параметры кристаллический решетки, что и кремний. Однако таких полупроводников очень мало. 

Ученым удалось в лабораторных условиях получить верхний слой солнечной батареи, интегрированный на кремниевую подложку. Если таких фотоактивных слоев будет больше, то и эффективность батареи вырастет, поскольку каждый слой будет поглощать свою часть солнечного спектра. 

Пока исследователи сделали первый небольшой прототип солнечной батареи на основе элементов А3В5 на кремниевой подложке и планируют создать элементы, имеющие в составе несколько фотоактивных слоев. Такие батареи будут намного лучше поглощать солнечный свет и генерировать электроэнергию. Авторы разработки отметили, что потенциально эффективность таких батарей может превышать 40%, т.е. в полтора раза выше, чем у кремниевых. 



СМОТРИТЕ ТАКЖЕ