Новий метод підвищує ефективність сонячних елементів шляхом тонкої настройки проміжків між наностержнями
Нанотехнології та майбутнє сонячних батарей: новий підхід для підвищення ефективності
Інноваційні досягнення в області нанотехнологій стають фундаментальними для розвитку сонячної енергетики. Нещодавнє відкриття китайських вчених пропонує новий підхід до налаштування структур сонячних батарей, покращуючи їх ефективність перетворення сонячної енергії. Команда на чолі з професором Ван Мінтайем з Інститутів фізичної науки Хефей розробила метод, що дозволяє точно налаштовувати відстані між нанородами діоксиду титану без зміни їхніх фізичних розмірів, що спрощує масове виробництво.
Прорив у методах виробництва нанородів
Нанороди діоксиду титану (TiO2) відіграють ключову роль у сонячних елементах завдяки своїй здатності ефективно поглинати світло та переносити заряд. Традиційні методи виготовлення обмежують можливість точної настройки, але новий підхід дозволяє розв’язати цю проблему. На стадії гідролізу у підготовці попередньої плівки відбулися зміни, які призвели до формування анатазових наночасток, які перетворюються на рутилові насіння, що керують однорідним ростом нанородів.
Переваги нової методики
Оброблені плівки нанородів інтегровані в сонячні елементи CuInS2, що працюють за низьких температур. Як наслідок, ефективність конверсії енергії таких сонячних елементів перевищила 10 відсотків, досягнувши пікового показника в 10,44 відсотка. Модель обсягу-поверхні-щільності, запропонована командою, пояснює покращення продуктивності. В основі лежить оптимізована щільність нанорода, яка поліпшує ловлення світла, розділення зарядів і носіїв.
Вплив на чисту енергетику та оптоелектроніку
Це відкриття має великий потенціал не лише для підвищення ефективності сонячних батарей, але й для вдосконалення проектування наноструктур у чистій енергетиці та оптоелектроніці. Поєднання технологій обробки матеріалів з функціональними особливостями пристроїв відкриває нові можливості для масштабованих та високоефективних сонячних технологій, сприяючи прогресу в галузі стійкої енергетики.
