Солнечные батареи станут тоньше за счет обращенных пирамид

Сканирующая электронная микрофотография поверхности кремния. Фото Anastassios Mavrokefalos.

Инженеры из Массачусетского технологического университета показали, что придание поверхности кремния в фотоэлементах формы обращенных пирамид может уменьшить его расход и увеличить долю поглощенного излучения. Работа опубликована в журнале Nano Letters, ее описание можно прочитать на сайте института.

Создание углублений в кремнии увеличивает долю поглощаемого света, но при этом также увеличивает площадь поверхности материала. С увеличением площади поверхности повышается и вероятность того, что возбужденные светом электроны пойдут не на создание электрического напряжения, а рекомбинируют и поглотятся. Поэтому перед авторами работы стояла задача максимально увеличить поглощение света кремнием, при этом минимально увеличив площадь его поверхности. Для этого авторы исследования сначала провели математическое моделирование, а затем проверили его результаты, создав опытный образец поверхности.

Оказалось, что наиболее эффективно создать на поверхности кремния углубления в виде обращенных четырехгранных пирамид. Площадь в таком случае увеличивается всего на 70 процентов, а толщину слоя кремния при той же доле поглощенного света можно уменьшить в 30 раз. Создание микроструктур осуществлялось традиционным методом фотолитографии и не требовало введения дополнительных технологических процессов.

По расчетам авторов, энергетическая эффективность новых фотоэлементов должна составить около 20 процентов, что не намного меньше 24 процентов лучших на сегодняшний день солнечных панелей. Однако новые фотоэлементы должны стать значительно дешевле своих предшественников.

Ранее другая группа ученых доложила о создании рекордно тонких солнечных батарей. Их разработчики стремились добиться не максимальной энергоэффективности (она составляла скромные четыре процента), а радикального уменьшения веса изделий. Такие солнечные батареи могут пригодиться для создания космических аппаратов и беспилотников.

Наука и техника00:0630 ноября 2017
Красноармейцы в финском плену. Лагерь в области Париккала

«Красноармейцы — голодные и нищие колхозники»

Сталин обрек тысячи солдат на мучительную смерть и подарил Финляндию Гитлеру
«Славяне — хорошие рабы»
Цыгане делают миллионы на инвалидах и обращаются с ними как с животными
Satisfaction: курсантов затравили за полуголые танцы
Их обвиняют в оскорблении ветеранов, святынь и родины
«Те, кто издевается в школе, заслуживают смерти»
Российские школьники — о желании убивать одноклассников и учителей
13-летняя Василина очень хочет научиться ходить. Есть специальные протезы, которые ей помогут, но стоят они очень дорогоНовые ноги для Звездочки
Мечта Василины ходить без боли и слез. Вместе мы сможем ей помочь
Израиль? Нет, спасибо
Ненависть к евреям объединила черных, геев, мусульман и любителей свастики
Слава богу
Мормоны вербуют мертвецов, обучают детей сексу и веруют в Христа-американца
Белые рабыни
Мигранты годами насилуют британских девочек. Полиция боится обвинений в расизме
Жесткий приход
Латвийцы искали хорошей жизни, а попали в грибное рабство
По-соседски
Что интересного происходило в республиках бывшего СССР в 2017 году
Старые добрые 90-е
Что ждет Украину в 2018 году
Рижское сопло
Зачем Латвия решила стать космической державой
«Это был протест и вой женщин»
Пионер российского рейва о свободе, экспериментах и забытых писателях 90-х
Алена Долецкая«Это же кровь из глаз!»
Алена Долецкая о пиджаке Путина, аресте Ходорковского и своей новой работе
Найди китайца
Ловкий азиат научит россиян прятаться от властей
Сексуальная контрреволюция
Скандалы с изнасилованиями убивают юмор и скоро уничтожат культуру
Из мира Барби
Некоторым людям мало играть в куклы. Они ими становятся
Горят на работе
Почему порноактрисы все чаще кончают с собой
«Это было очень ярко и больно»
Он всю жизнь рассказывает о сексе с пришельцами. И даже пишет об этом картины
«Они реально боятся ехать в Россию»
История россиянки, переехавшей в американский Сиэтл
Разврат какой-то
Сможете ли вы отличить порностудию от квартиры в Москве?
Копить надо было
В России наступает ипотечная депрессия. Что делать?
«Никогда бы не подумала, что москвичи могут так жить»
Провинциалка искала в столице дешевую квартиру, а попала в кошмар наяву
Жители КапотниЧужой район
Москву окружат гетто для мигрантов