Водород повысит эффективность кремниевых солнечных панелей
Удачно соперничать с ископаемыми углеводородами смогут только действенные и недорогие ответы солнечной энергетики. Ученые всей земли идут к единой цели различными дорогами. Тогда как одни разрабатывают все более производительные солнечные элементы, другие ищут пути понижения цены существующих разработок.
Разработка австралийских инженеров в один момент «убивает двух зайцев». Исследователи внесли предложение инновационный способ, улучшающий уровень качества низкосортного кремния, что может привести со временем к снижению стоимости и значительному росту эффективности распространенных коммерческих фотоэлектрических панелей.
Исследователи из университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW) нашли механизм управления атомами водорода, талантливый исправить недочёты кремния, главного и самого дорогого элемента самый обширно используемого класса солнечных батарей.
«Данный процесс разрешит низкокачественному кремнию превзойти солнечные элементы, сделанные из более качественных материалов», — говорит Стюарт Уэнхам (Stuart Wenham) доктор наук Инженерной школы фотоэлектроники и возобновляемой энергетики (School of Photovoltaics and Renewable Energy Engineering) UNSW.
Стандартные коммерческие кремниевые элементы на данный момент владеют к.п.д. около 19%. Новый способ, запатентованный исследователями в начале этого года, обеспечит эффективность на 2-4% выше, считает Уэнхам. «Посредством кремния более низкого качества мы можем достигнуть более высокой эффективности и существенно сократить издержки», — утверждает доктор наук.
Солнечная энергетика уже давно ищет возможности для понижения цены кремния. Но более недорогой кремний владеет более низким качеством, в нем больше загрязнений и различных дефектов, снижающих эффективность преобразователей.
в течении многих лет науке как мы знаем, что атомы водорода, введенные в структуру кремния, смогут исправить его недочёты. Но до последнего времени ученые не могли руководить этим процессом, дабы применять его преимущества, а также ничего не знали, из-за чего так происходит. «Отечественная исследовательская несколько выяснила, как осуществлять контроль состояние заряда атомов водорода в кремнии, что ранее никто не смог сделать», — продолжает доктор наук Уэнхам.
Ученые установили, что атомы водорода смогут владеть тремя состояниями «заряда» — хорошим, отрицательным и нейтральным. Эти состояния воздействуют на возможность передвижения водорода в кремнии и его реактивность, что принципиально важно для исправления недочётов кремниевой структуры. «Мы нашли улучшение подвижности водорода в 10000 раз, и мы можем руководить водородом, его химическими связями с этими вещами, как примеси и дефекты, делая их неактивными», — сказал Уэнхам.
Проект солнечной энергетики, над которым трудится исследовательская команда, финансируется Австралийским агентством по возобновляемой энергетике и, как ожидается, завершится в 2016 году. На данный момент у ученых еще нет коммерческих ответов, но их работой уже заинтересовались пара компаний-производителей солнечного оборудования.
По данным UNSW
