ФонПоколение солнечной энергии – метод производства энергии, где солнечная энергия света преобразована непосредственно в электричество, используя устройство, названное «солнечной батареей». Эффективно преобразовывая солнечную энергию, которая постоянно ударяет, Земля, чтобы произвести электричество является эффективным решением проблемы глобального потепления, связанного с выбросами CO2. Делая монокристаллические солнечные батареи Сайа, которые являются в ядре разбавителя поколения солнечной энергии систем, возможно значительно уменьшить затраты сырья, которые составляют приблизительно 40% текущего модуля, и делая их гибкими и легче, использование, как могут ожидать, расширится, и затраты на установку, как могут ожидать, уменьшатся.
Кроме того, как метод сокращения стоимости производства, тонкая пленка монокристаллические солнечные батареи Сайа, которые используют пористый кремний (Удваивают Пористый Кремниевый Слой: DPSL) через старт привлекают внимание как наличие конкурентного превосходства в будущем.Среди технических проблем, связанных с монокристаллическими солнечными батареями Сайа, используя старт, (1) формирование высококачественной тонкой пленки Сай на уровне вафли Сайа, (2) достижение пористой структуры, которая может легко стартоваться (очищенный прочь), (3) улучшение темпа роста и урожая сырья Сайа (необходимые затраты оборудования определены темпом роста), и (4) способность использовать основание после старта без любых отходов.
Чтобы преодолеть проблему (1), было необходимо разъяснить основные факторы, которые определяют качество кристаллов тонкой пленки, выращенных на пористом кремнии, и развивать технику для управления ими.Обзор успеха исследованияСовместная исследовательская группа, состоящая из профессора Мэнэбу Ихары и доцента Кея Хэзегоа из Токийского технологического института и профессора Сугуру Ноды из Университета Васэда, проявила высококачественную тонкую пленку монокристаллический кремний с толщиной приблизительно 10 μ m и уменьшенная кристаллическая плотность дефекта вниз к кремниевому уровню вафли при темпе роста, который больше чем в 10 раз выше, чем прежде.
Во-первых, нанозаказ двойного слоя пористый кремний произведен на поверхности монокристаллической вафли, используя электрохимическую технику. Затем, поверхность сглаживалась к грубости 0,2 к 0,3 нм через уникальную зону, нагревающую метод перекристаллизации (метод ZHR), и это основание использовалось для быстродействующего роста, чтобы получить монокристаллическую тонкую пленку с высоким кристаллическим качеством.
Выращенный фильм может легко быть очищен с использования двойного слоя пористый слой Сайа, и основание может снова использоваться или использоваться в качестве источника испарения для роста тонкой пленки, который значительно уменьшает материальную потерю. Когда поверхностная грубость основного основания уменьшена, изменив условия метода ZHR, плотность дефекта кристалла тонкой пленки, который был выращен уменьшенным, и команда в конечном счете преуспела в том, чтобы уменьшить его до уровня вафли Сайа приблизительно 1/10-го. Это количественно показывает, что поверхностная грубость в диапазоне только 0.1-0.2 нм (уровень атомов к нескольким десяткам слоев) оказывает важное влияние на формирование кристаллических дефектов, которое имеет также интерес как кристаллический механизм роста.Темп формирования фильма и обменный курс источника Сайа к тонкой пленке Сай являются узкими местами в производстве тонкой пленки монокристаллический Сай.
С химическим смещением пара (CVD), которое, главным образом, используется для эпитаксии, максимальный фильм, формирующий уровень, является несколькими μ m/h и урожай составляют приблизительно 10%. В Лаборатории Noda Университета Васэда, вместо регулярного физического смещения пара (PVD), где сырье Сай выпарен в приблизительно его точке плавления 1 414 º C, выпаривая сырье Сай при намного более высокой температуре> 2 000 º C, быстрый метод испарения (RVD) был разработан с высоким давлением пара Сайа, способным к внесению Сайа в 10 μ m/min.Было найдено, что технология ZHR, разработанная на этот раз, может технические проблемы твердости и решительно уменьшать стоимость производства процесса старта.
Будущее развитиеНа основе результатов этого исследования, мало того, что команда обнаруживала основные факторы для улучшения качества кристаллов во время быстрого роста на пористом кремнии, используемом для процесса старта, они преуспели в том, чтобы управлять ими. В будущем измерение целой жизни перевозчика тонкой пленки, которая непосредственно связана с исполнениями солнечных батарей и фальсификацией солнечных батарей, будет выполнено с целью помещения технологии в практическое применение.
Использование этого Сайа, тонкие пленки как недорогие нижние клетки в тандеме печатают солнечные батареи с эффективностью более чем 30%, также рассмотрят.Результаты изданы в журнале Royal Society of Chemistry (RSC) CrystEngComm и будут показаны на внутренней обложке проблемы.