Оксид германію підвищує ефективність та стабільність тонкоплівкових сонячних елементів на основі моносульфіду олова

Інновації в технології сонячних елементів: підвищення ефективності завдяки наношару оксиду германію

У світі альтернативної енергетики постійно виникають нові ідеї та розробки, які здатні змінити нашу уяву про відновлювані джерела енергії. Дослідники із Чоннамського національного університету в Республіці Корея зосередили увагу на покращенні технології тонкошарових сонячних елементів, основуючи їх на олова монсулфіді (SnS). Це матеріал, що вирізняється нетоксичністю та доступністю, адже використовує елементи, які широко зустрічаються в природі. Проте певні обмеження в конструкції цих елементів заважали досягати максимальних теоретичних ефективностей.

Новий підхід в архітектурі сонячних елементів

Команда під керівництвом професора Джейонга Хео та доктора Рахула Кумара Ядава розробила інноваційну архітектуру пристрою, яка включає наномасштабний шар оксиду германію (GeOx). Він розташовується між заднім контактом молібдену та поглиначем SnS, що дає можливість ліквідувати глибокі дефекти й небажані хімічні фази, які виникають під час високотемпературної обробки.

Шар GeOx стабілізує задній інтерфейс, що сприяє поліпшенню мікроструктури поглинача SnS. Це, в свою чергу, забезпечує формування більших і більш однорідних зерен, які покращують транспортування зарядів. Завдяки цьому, зменшуються електричні втрати, що в сукупності підвищує загальну продуктивність сонячного елемента.

Вражаюче підвищення ефективності

Застосування GeOx дозволило збільшити ефективність перетворення потужності з 3,71% до 4,81%. Це значне підвищення для сонячних елементів на основі SnS. Цей прогрес відкриває нові горизонти для вдосконалення технологій сонячних елементів, підкріплені досвідом корейських вчених.

Вплив на інші галузі

Інноваційна стратегія покращення заднього контакту не просто підвищує ефективність сонячних елементів. Вона також має потенціал для впровадження в інших сферах, таких як тонкоплівкові транзистори, термоелектричні модулі та пристрої пам’яті. Оптимізація інтерфейсу може вплинути на зменшення контактного опору та поліпшення поведінки пристроїв у багатьох електронних застосуваннях.

Ця науково-дослідна робота є яскравим прикладом того, як невелика зміна може мати величезний вплив на майбутнє альтернативної енергетики та електроніки. В процесі постійних змін і вдосконалень нашого розуміння альтернативних джерел енергії, важливо залишатися відкритим до нових технологій і досліджень.