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

Інновація у тонкоплівкових сонячних елементах: усунення проблем з використанням оксиду германію

Альтернативна енергетика стає все більш популярною, і дослідники з Чоннамського національного університету в Республіці Корея знайшли новий підхід до підвищення ефективності тонкоплівкових сонячних елементів. Їхні зусилля зосереджені на вдосконаленні сонячних панелей на основі моносульфіду олова (SnS), які надають обнадійливі результати завдяки використанню доступних елементів та відсутності токсичних матеріалів.

Тонкоплівкові сонячні елементи: виклики та рішення

Традиційні сонячні панелі стикаються з важливими проблемами. Незважаючи на теоретично перспективні оптичні та електронні властивості SnS, практична реалізація була слабкою через структурні дефекти і небажані хімічні реакції. Нанесення оксиду германію (GeOx) на поверхню SnS створює нові можливості для підвищення ефективності збору енергії.

Проривна технологія завдяки інженерії інтерфейсу

Дослідницька група, очолювана професором Чае Йонгом Хео, розробила унікальну архітектуру для підвищення ефективності тонкоплівкових сонячних елементів. Використання нанощарів GeOx покращує задній контакт між молібденом та SnS, вирішуючи кілька технічних проблем одночасно. Шар GeOx, товщиною близько 7 нанометрів, створює кращу мікроструктуру абсорбера з більшими, одноріднішими зернами, що оптимізує транспортування зарядів.

Підвищення ефективності та потенціал для майбутніх розробок

Завдяки введенню GeOx у структуру сонячних елементів, їхня потужність перетворення зросла з 3.71% до 4.81%. Це є однією з найвищих зафіксованих ефективностей для SnS елементів, що підкреслює перспективи для майбутніх інновацій в даній галузі. Проф. Хео зазначає, що ця робота відкриває нові можливості для експлуатації металевих/напівпровідникових інтерфейсів, які можуть стати розв’язком у багатьох сферах, включаючи транзистори, термоелектричні модулі, сенсори, гнучку електроніку та фотодетектори.

Результати вказують на величезний потенціал для розвитку більш екологічних та продуктивних сонячних панелей. Технологічні вдосконалення у цій галузі можуть паралельно стимулювати розвиток інших ключових технологій, що зміцнить позиції альтернативної енергетики на глобальному ринку.