DGIST дослідницька команда вдосконалює ефективність екологічно чистих сонячних елементів за допомогою швидкого контролю температури
Інноваційна техніка підвищення ефективності сонячних елементів з антимонієвого селеніду
Якщо вас цікавить альтернативна енергетика, то ви, напевно, знаєте про сонячні панелі. І сьогодні ми маємо чудову новину: дослідницька група під керівництвом Де-Хвана Кіма та Кіє-Чон Яна з DGIST, у співпраці з Чунгом Кімом з Національного університету Інчхона, зробили велике відкриття у цій галузі. Вони розробили нову техніку, яка здатна підвищити ефективність сонячних елементів, зокрема тих, що виготовлені з антимонієвого селеніду (Sb2Se3). Як вони це зробили? Виявляється, усе справа в температурі.
Як швидкість нагрівання впливає на якість кристалів?
Основою розробки став процес підвищення швидкості нагрівання під час термічної обробки матеріалу. Таке рішення забезпечує більш рівномірно вирівняні кристали і сприяє ефективному переносу заряду. Антимонієвий селенід – це екологічно чистий матеріал, що складається з антимонію та селену. Проте раніше зустрічалися певні труднощі: традиційні пристрої на основі цього матеріалу мали проблеми з ефективністю через дефекти та нерівномірну орієнтацію кристалів.
Команда науковців виявила, що завдяки швидшій термічній обробці кристали зростають впорядковано, зменшуючи кількість дефектів. Це саме те, чого їм бракувало раніше. Аналіз через скануючу електронну мікроскопію (SEM), рентгенівську дифракцію (XRD), ультрафіолетову фотоелектронну спектроскопію (UPS) та інші методи підтвердив це спостереження: швидке нагрівання виробляє рівномірно вирощені кристали, що забезпечують більш гладкий потік електронів.
Перспективи для майбутнього сонячної енергетики
Кіє-Чон Ян, один із провідних дослідників, наголосив: “Це дослідження надає підказку для вирішення однієї з основних обмежень сонячних елементів на основі антимонієвого селеніду, а саме проблеми орієнтації кристалів і структурних дефектів. Контролюючи швидкість зростання кристалів на ранній стадії процесу виготовлення, ми можемо максимізувати потенціал матеріалу. Це має великі перспективи для майбутньої комерціалізації та розвитку великих модулів”.
Ця техніка може стати справжнім проривом у розвиткові сонячної енергетики. Позаекономічні речовини, такі як антимонієвий селенід, стають все більш привабливими для масового виробництва. Це відкриття навряд чи залишиться непоміченим, адже воно може змінити правила гри у цій галузі. І, якщо все вдасться, скоро ми зможемо побачити на ринку ефективніші та дешевші сонячні панелі.
