Фотогальванические солнечные батареи преобразовывают солнечный свет в электроэнергию. Группы поглощают поступающий свет, который волнует электроны, отсылающие их в предопределенном направлении, чтобы произвести электрический ток, который может вести двигатели или осветить лампочку.
Это работает через взаимодействие нескольких слоев полупроводников и металлов в солнечной батарее. Клетки произведены в сложном процессе, где несколько химических элементов депонированы на стеклянном основании, как правило испарением. Таким образом, солнечная батарея «растет», слой слоем.В прошлом ученые обнаружили случайно, что эффективность одного типа технологии солнечной батареи улучшается значительно, если они добавляют натрий к легкому абсорбирующему слою.
В то же время они заметили, что натрий влияет на рост этого слоя и взаимодействие других химических элементов, а именно, это запрещает смешивание галлия и индия. Это приводит к меньшему количеству однородных слоев и таким образом ослабляет результаты. Поэтому в прошлом ученые и производители полагали, что идеальный способ произвести солнечную клетку состоял в том, чтобы только добавить натрий после того, как процесс роста был завершен.При помощи другого подхода исследователи от Единицы Исследования Физики и Материаловедения в Университете Люксембурга, наряду с четырьмя партнерами по международным матчам, теперь смогли показать, что правда более детальна.
В то время как традиционно легко абсорбирующий слой составлен из тысяч отдельного зерна, исследовательская группа выбрала более требовательную стратегию фальсификации и вырастила слой как единственное зерно. «По существу в этой работе мы показываем, что, если поглотитель сделан только из одного зерна, добавив небольшое количество натрия, помогает гомогенизировать распределение элементов», сказал Диего Коломбара, теперь Научный сотрудник Марии Кюри в Международной иберийской Лаборатории Нанотехнологий и научный руководитель исследования. «Это очень удивительно, потому что больше чем 20 лет предыдущего исследования последовательно показывали противоположный эффект на поглотители, сделанные из многих зерен».Заключение исследователей состоит в том, что натрий имеет двойной эффект: это гомогенизирует элементы в каждом зерне, но это замедляет гомогенизацию во взаимодействии между зерном. «Это дает нам возможность заново обдумать, как мы производим солнечные клетки.
В будущем это понимание могло бы привести к улучшениям производственного процесса», завершил доктор Филип Дэйл, глава исследовательской группы в Лаборатории для энергетических Материалов (LEM) в Университете Люксембурга и Привлечь товарище Люксембурга Национальный Исследовательский фонд (FNR).