Руководитель группы AMOLF Эстер Аларкон Льядо (Esther Alarcon Llado) говорит: «Основываясь на сильных характеристиках улавливания света наших шаблонов, мы оцениваем, что эффективность PV выше 20% может быть достигнута для элемента c-Si толщиной 1 мкм, что представляет собой абсолютный прорыв к гибкому , легкий c-Si PV.
Кроме того, более тонкие кремниевые поглотители более устойчивы к электронным дефектам по сравнению с толстыми аналогами. Это означает, что тонкие кремниевые элементы с высокой эффективностью также могут быть изготовлены из кремния более низкого качества, тем самым снижая потребность в энергии для очистки сырого кремния и сокращая время окупаемости их энергии. Сверходнородный узорчатый тонкий фотоэлектрический модуль — очень перспективная технология. Хотя предстоит еще много работы, чтобы сделать такие тонкие высокоэффективные элементы частью нашей жизненной среды, эта работа вселяет в нас большой оптимизм в отношении того, что это произойдет в ближайшее время».
Назим Таваколи, Ричард Сполдинг, Александр Ламбертц, Пепейн Коппеян, Георгиос Гканцунис, Ченглонг Ван, Руслан Рёрих, Евгения Контолета, А. Фемиус Коендеринк, Риккардо Сапиенца, Мариан Флореску и Эстер Аларкон-Льядо
АСУ Фотоника 2022 9 (4), 1206-1217
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c01668.
Тонкие, гибкие и невидимые солнечные элементы в ближайшем будущем станут повсеместной технологией. Ультратонкие элементы из кристаллического кремния (c-Si) используют успех объемных кремниевых элементов, будучи легкими и механически гибкими, но имеют плохое поглощение и эффективность. Здесь мы представляем новое семейство текстурирования поверхности, основанное на коррелированных неупорядоченных гипероднородных узорах, способных эффективно связывать падающий спектр с оптическими модами кремниевой пластины. Мы экспериментально демонстрируем 66.5% поглощение солнечного света в отдельно стоящих слоях c-Si толщиной 1 мкм за счет сверходнородного наноструктурирования для спектрального диапазона от 400 до 1050 нм. Эквивалент поглощения фототока, полученный из наших измерений, составляет 26.3 мА/см2, что намного выше самого высокого значения, найденного в литературе для кремния аналогичной толщины. Принимая во внимание современные технологии Si PV, мы оцениваем, что улучшенное улавливание света может привести к эффективности ячейки выше 15%. Поглощение света потенциально может быть увеличено до 33.8 мА/см2 за счет включения обратного отражателя и улучшенного просветления, для которых мы оцениваем фотогальваническую эффективность выше 21% для элементов Si толщиной 1 мкм.
Еще одно научное достижение в области солнечных батарей
Во-вторых, это тонкопленочные солнечные элементы CZTSSe (медь, цинк, олово с небольшим количеством серы и селена), которые являются экологически чистыми тонкопленочными солнечными элементами общего назначения. Они могут стать, после кремния, одним из доминирующих/мейнстримных тонкопленочных (и вытесняющих толстопленочные) типов солнечных элементов будущего.
Отсутствие индия в слое (слоях) сыпучего материала, что устраняет проблемы с поставками индия.
Также не нужен галлий как основная часть любого слоя, для людей, беспокоящихся о галлии.
Экологичные солнечные батареи повышают эффективность производства электроэнергии, устраняя причины дефектов.
DGIST - Институт науки и технологий Тэгу Кёнбук
Бумага:
Влияние порядка укладки металлов-прекурсоров на формирование объемных дефектов в тонкой пленке CZTSSe: механизм образования блистеров и нанопор
Се-Юн Ким, Сын-Хён Ким, Дэ-Хо Сон, Хесон Ю, Сонён Ким, Самми Ким, Ён-Илл Ким, Си-Наэ Пак, Дон-Хван Чон, Джэбэк Ли, Хё-Чжон Джо, Ши-Джун Сун, Дэ-Куэ Хван, Ки-Джон Ян, Дэ-Хван Ким и Джин-Кю Кан
ACS Applied Materials & Interfaces 2022 14 (27), 30649-30657
DOI: 10.1021/acsami.2c01892 https://dx.doi.org/10.1021/acsami.2c01892 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c01892
Брайан Ван - идейный лидер футуризма и популярный научный блоггер с 1 миллионом читателей в месяц. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди новостных научных блогов. Он охватывает многие прорывные технологии и тенденции, включая космос, робототехнику, искусственный интеллект, медицину, биотехнологию против старения и нанотехнологии.
Известный тем, что выявляет передовые технологии, он в настоящее время является соучредителем стартапа и сборщиком средств для компаний с высоким потенциалом на ранней стадии. Он является руководителем отдела исследований ассигнований на инвестиции в глубокие технологии и ангел-инвестором в Space Angels.
Часто выступая в корпорациях, он был спикером TEDx, спикером Университета сингулярности и гостем на многочисленных интервью для радио и подкастов. Он открыт для публичных выступлений и консультирования.
