Ученые достигли нового рекорда эффективности солнечных элементов из арсенида галлия

Ученые достигли нового рекорда эффективности солнечных элементов из арсенида галлияИсследователи из университета Арканзаса недавно объявили о достижении нового рекорда в эффективности солнечного элемента размерами 9 х 9 мм, изготовленного из арсенида галлия. После нанесения на поверхность элемента тонкого слоя оксида цинка они зафиксировали КПД преобразования на уровне 14 процентов.

Небольшой массив – размерами 9 на 12 – из солнечных элементов на основе арсенида галлия может генерировать электроэнергию, достаточную для работы небольших светодиодов и других устройств. Но благодаря модификации поверхности, элементы могут быть соединены в большие массивы для питания масштабных объектов – жилых домов, спутников или даже космических аппаратов.

Ученые достигли нового рекорда эффективности солнечных элементов из арсенида галлияПолупроводник арсенид галлия является сегодня перспективной альтернативой кремнию для изготовления не только солнечных батарей, но и производства интегральных схем и светодиодов. Модификация поверхности, достигнутая посредством химического синтеза тонких пленок, наноструктур и наночастиц оксида цинка, позволила уменьшить процент отражения солнечного света – и элемент теперь может поглощать больше фотонов для преобразования их в электричество.

Однако, исследователи заявляют, что 14 процентов эффективности преобразования солнечных элементов с новым покрытием – это не предел. Теоретический максимум составляет 33 процента, и им есть еще к чему стремиться. По мнению ученых, оксид цинка как материал замечателен тем, что он не токсичен и его легко синтезировать.

Также исследователи утверждают, что покрытие из оксида цинка позволит значительно – до 63 процентов – увеличить эффективность солнечных элементов, изготовленных из индий-арсенида с квантовыми точками из арсенида галлия, что делает их идеальными для дальнейшего развития солнечных батарей.

Параллельно ученые из Арканзаского университета работают над увеличением функциональности полупроводников, в частности, арсенида галлия, созданием наноструктурных антибликовых покрытий и самоочищающихся поверхностей для солнечных батарей. Конечной целью ученых является создание и тестирование фотоэлектрических устройств с наибольшей эффективностью преобразования солнечной энергии.

Источник

__________________________________________________________


Ссылка на основную публикацию