Физики из Санкт-Петербурга создали нанокомпозит для повышения КПД кремниевых солнечных панелей

«Физики из СПбГЭТУ “ЛЭТИ” и Алферовского университета синтезировали многослойный наноразмерный материал, который в будущем может стать основой для высокоэффективных солнечных элементов», — сказано в пресс-релизе на сайте «ЛЭТИ». Материал повышает эффективность преобразования кремниевых фотоэлементов на несколько процентов, что для фотовольтаики считается значительным шагом вперёд. Но до превращения прототипов в серийные изделия ещё нескоро.

Источник изображения: etu.ru

«Мы синтезировали микрокристаллические многослойные структуры из фосфида галлия (GaP) на кремниевой подложке, для создания упорядоченной структуры использовался метод атомно-слоевого осаждения. Характеристики полученных композитов дают нам выигрыш в несколько процентов КПД в способности преобразовывать энергию в сравнении с аналогичными материалами — это достаточно весомый результат по меркам фотовольтаики», — рассказал профессор кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ», ведущий научный сотрудник лаборатории возобновляемых источников энергии Алферовского университета Александр Сергеевич Гудовских.

Химические элементы поэтапно осаждались на кремниевую подложку в условиях достижения эпитаксиального роста или, проще говоря, упорядоченно. Сначала к каждому атому кремния присоединялся атом галлия, а на следующем этапе — фосфора (в камеру подавался фосфин, который в плазме тлеющего разряда разлагался до фосфора). Слои фосфида галлия толщиной 10–20 нанометров чередовались с очень тонкими слоями кремния (3–5 нм). Последующий всесторонний анализ полученного материала подтвердил его замечательные свойства, о чём учёные рассказали в журнале Journal of Physics D: Applied Physics.

Сам по себе кремний практически исчерпал возможности для повышения КПД в составе солнечных фотопанелей. Отодвинуть барьер можно только с помощью разного рода модификаций фоточувствительных материалов, что понемногу делает фотовольтаику всё лучше и лучше.