pixel

Компютърен модел създаде ефективна и ултра-тънка соларна клетка

Компютърен модел създаде ефективна и ултра-тънка соларна клетка

Учени от Виенския технологичен университе заедно с колеги от САЩ и Германия са използвали компютърни симулации, за да покажат как уникалните електрически свойства на нов клас материали, известни като “пластови оксидни хетероструктури” биха могли да се използват за създаване на нов тип ефективни, ултра-тънки соларни клетки.

Новите материали са създадени чрез комбиниране на слоеве с дебелина от по един атом от различни оксиди. Когато се комбинират на пластове, тези хетероструктури показват значително по-различни електрически свойства в сравнение с единичните оксиди. След изучаване на структурите чрез компютърни симулации изследователският екип смята, че чрез разработването на материали с точната “подредба” на физичните свойства тези “пластови оксидни хетероструктури” ще имат голям потенциал за създаване на слънчеви клетки.

Като цяло слънчевите клетки са изградени на принципа на фотоелектричния ефект. Когато един фотон се абсорбира, той може да позволи на един електрон да напусне мястото си – започва да тече електрически ток. На мястото на електрона остава положително заредена частица, наречена “дупка”. Както отрицателно заредените електрони, както и “дупките” допринасят за производството на електрически ток.

“Ако тези електрони и “дупки” в слънчевата клетка отново се съберат, вместо да се транспортират далеч, нищо не се случва – енергията не може да се използва”, обяснява Елиас Асман, член на Института за твърдотелна физика при ТУ – Виена. “Решаващото предимство на новия материал е, че в микроскопичен мащаб той има електрическо поле във вътрешността на материала, който отделя електроните и дупките.”

Обикновените слънчеви клетки, направени от силиций, традиционно са изправени пред този проблем, че се налага използването на метални проводници по повърхността им, които да събират заряда. Тези проводници са от съществено значение за функционирането на една слънчева клетка, също така блокират част от светлината, като по този начин се намалява ефективността. За разлика от тях оксидите, използвани за създаването на новия материал, са изолатори. Ако са правилно подредени правилните видове изолатори, повърхностите на материала могат да се превърнат в проводници на електрическия ток.

Освен това предимство на новия материал е и това, че можеда абсорбиа еднакво добре почти всичките части от спектъра на слънчевата светлина.

greentech.bg

Може да харесате още...