Новости

Текстурирование поверхности кремниевых пластин позволяет снизить стоимость солнечных элементов

Стоимость высокочистого кремния составляет до 40 % от стоимости коммерческих солнечных элементов. Поэтому ученые постоянно стремятся минимизировать количество используемого кремния при сохранении мощность солнечных элементов. Исследователи Массачусетского технологического института предложили оригинальный подход к решению этой задачи, позволяющий уменьшить толщину кремния более чем на 90 % при сохранении высокой эффективности.

Суть предложенного ими подхода состоит в создании на поверхности кремниевой пластины крошечных (менее микрометра) углублений, что позволяет при более чем тридцатикратном уменьшении толщины пластины сохранить эффективность поглощения света.

Это не только уменьшает количество дорогого высокочистого кремния, но также сокращает массу самих ячеек, а также материалов, необходимых для инсталляции солнечных батарей.

Для текстурирования поверхности кремниевых пластин авторы использовали хорошо известные приемы фотолитографии: создание с помощью фоторезиста на поверхности соответствующего рисунка (предварительное математическое моделирование показало, что наиболее эффективно создавать на поверхности кремния углубления в виде обращенных четырехгранных пирамид), облучение поверхности двумя перекрывающимися лазерными лучами, и вытравливание углублений обработкой раствором гидроксида калия.

По расчетам авторов эффективность преобразования энергии в солнечных элементах с использование текстурированных тонкий пластин должен составить около 20 %, что сравнимо 24 % для лучших коммерческих кремниевых солнечных элементов, однако их стоимость будет намного меньше.

Источник: http://web.mit.edu/newsoffice/2012/light-trapping-0613.html

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl2045777?prevSearch=Mavrokefalos&searchHistoryKey=