Siyah silikon güneş hücreleri için yeni rekor verimliliği

Aalto, Finlandiya Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, siyah silikon güneş hücreleri için verimlilik rekoru kırmış - hatta dar açılardan güneş ışığı toplamak hücresi tipi - neredeyse dört oranında. Siyah silikon bir silikon standardı parçasının üzerine nano ölçekli iğne yoğun bir ağ ilavesiyle basit imal edilebilir. Bu şekilde malzeme değiştirme çok düşük açılardan geliyor bile tuzağı ışığına kullanımı güneş hücreleri sağlayan, çok daha az yansıtıcı bir hale getirir. Bu yüksek enlemlerde özellikle ülkelerde, gün boyunca güneş hücreleri verimini artırmak için iyi bir yol olabilir. Onlar güneş pillerinin diğer birçok türde tarafından kullanılan yansıma önleyici kaplamalar gerekmez bu üstüne, siyah silikon hücreleri de, daha ucuz olabilir.

siyah silikon hücrelerinin gelişimini ortadan kaldırmıştır ana konu olarak da bilinen bir şeydir taşıyıcı rekombinasyon . Bir foton bir güneş pili içinde bir silikon atomu çarptığında, aşırı enerji daha sonra elektrik üretmek için kullanılan bir elektron boşaltır. Bazen olsa da, elektron sadece etkili bir foton tarafından sağlanan enerji israf, bir silikon atomu ile birleşir. Rekombinasyon silikon yüzey alanı ve serbest elektron yaklaşık yarısı bu şekilde "kayıp" o kadar çok Koyu bir silikon yükseltmek yüzey alanının yüzeyi ile ilgili iğne ile orantılıdır.

Şimdi, yardımcı doçent Hele Savin liderliğindeki araştırma ekibi soruna almak başardı, ve bunu yaparken, bu yüzde 22,1 oranında kadar, neredeyse dört puanlık siyah silikon hücrelerinin rekor verimliliğini artırdı. Onların gerçek hayattaki performans araştırmacılar da olduğunu göstermek için başardık olarak daha ancak daha iyidir, daha düşük açılardan güneş ışığı kabul etme kabiliyetleri sayesinde, siyah silikon hücreleri üzerinde aynı anma etkinliği ile bir hücreye göre yüzde üç daha fazla enerji toplayabilir tüm gün ders.

Savin ve arkadaşları Nano üstünde, ince alüminyum filmi uygulayarak kimyasal ve elektronik kalkan gibi davranarak kontrol rekombinasyon koydu. Onlar da ekledi emilimi için hücrenin arka tarafındaki tüm metal temas, entegre. Bu iki değişiklik, önceki yüzde 50 olarak karşı yukarıya serbest elektronların sadece yüzde dördü, recombined anlamına geliyordu. Yeni hücre tasarımı kullandı beri, henüz sınırlarına için bu teknolojiyi bastırıyor değil ancak muhtemelen p-tipi silikon yerine daha dayanıklı n-tipi silikon. Bilim adamlarına göre, malzemelerin daha iyi bir seçim ya da daha iyi hücre yapısı daha da verimliliği itmek istiyorsunuz.

araştırmacılar için yakın vadeli hedef, diğer ince hücre yapıları ve özellikle multi-kristal hücreler kendi teknolojisini uygulamak için - ama aynı zamanda, Savin bize, ekranlar ve fotodedektörler gibi diğer cihazları söyler.