Программа Сервисный Центр
0

Сконструированы относительно эффективные прозрачные солнечные элементы


Сотрудники Массачусетского технологического института (МТИ) Ричард Лант (Richard Lunt) и Владимир Булович сконструировали относительно эффективные солнечные элементы, прозрачные в видимом диапазоне и поглощающие в ближней ИК-области спектра. Если наладить производство недорогих фотоэлектрических элементов такого типа, их можно будет крепить на стеклах автомобилей и домов. Действительно, при изготовлении оконных стекол часто приходится искусственно снижать их пропускание в видимом диапазоне до 70 или даже до 55 процентов, теряя отраженные или поглощенные проценты, а фотоэлементы, аналогичным образом уменьшающие пропускание, с пользой преобразуют энергию непрошедших фотонов. Неорганические полупроводники с «полосчатыми» спектрами поглощения плохо приспособлены для этого. Напротив, экситонный характер органических полупроводников (тот факт, что поглощение ими света приводит к появлению экситонов, связанных состояний электрона и дырки) проявляется в виде спектра с четкими пиками поглощения и провалами. Такой спектр более удобен, если пропускание элемента, по задумке конструктора, должно резко меняться при переходе от одного диапазона длин волн к другому. Преимуществами органических полупроводников также называют гибкость, простоту обработки и низкую стоимость.  
Сконструированы относительно эффективные прозрачные солнечные элементы
Прозрачный фотоэлемент на рекламных материалах, подготовленных к 150-летию МТИ (фото Geoffrey Supran). Свой вариант прозрачного фотоэлемента американцы решили построить на основе молекул фуллерена С60 и хлоралюминиевого фталоцианина ClAlPc. В конструкцию, разумеется, входили и другие материалы, и самым важным из неосновных ее элементов можно считать так называемый распределенный брэгговский отражатель — слоистую структуру, в которой коэффициент преломления периодически изменяется в направлении, перпендикулярном слоям. Здесь он был выполнен из перемежающихся слоев TiO2 и SiO2 и играл роль прозрачного в видимом диапазоне зеркала, расположенного за С60 и ClAlPc и отражавшего излучение в ближней ИК-области спектра. На рисунке ниже показано, насколько сильно отражатель увеличивал поглощение в этой области — параметр, непосредственно влияющий на работу элемента. Катод и анод, естественно, тоже пришлось изготавливать из прозрачного материала, которым стал оксид индия и олова ITO.
Сконструированы относительно эффективные прозрачные солнечные элементы
Спектр пропускания фотоэлементов, снятый для разных ITO-катодов с распределенным брэгговским отражателем (зеркалом) и без него (иллюстрация из журнала Applied Physics Letters). При тестировании элементы с усредненным пропусканием в видимом диапазоне, равным (65 ± 3)%, показали эффективность преобразования энергии в (1.3 ± 0.1)%. Если требования к пропусканию снизить до (56 ± 2)%, эффективность возрастет до (1.7 ± 0.1)%.
Сконструированы относительно эффективные прозрачные солнечные элементы
Эффективность работы и усредненное пропускание в видимом диапазоне для фотоэлементов с разной толщиной ITO-катода (иллюстрация из журнала Applied Physics Letters). Такие характеристики можно считать рекордными для прозрачных фотоэлементов. Впрочем, до кремниевых солнечных элементов с их 22-процентной эффективностью преобразования еще очень далеко, и покрыть это расстояние органические полупроводники в принципе не способны: в планы авторов входит повышение эффективности только до 12%. На коммерциализацию технологии, как считают г-да Лант и Булович, уйдет 5–10 лет.

По материалам сайта www.rlocman.ru

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (7)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"