Ru Главная цель разработчиков солнечных батарей — конвертировать как можно большее число длин волн...

Опубликовано: 23.12.2018

Индий-содержащая нанопроволока для высокоэффективных некремниевых батарей

Изображения compulenta.ru

Главная цель разработчиков конвертировать как можно большее число длин волн света. поэтому активно работают с индий-галлиевым нитридом, одно из достоинств заключается в следующем: в концентрации позволяют тонко подстраивать свойства материала, с тем чтобы он абсорбировал максимум длин волн света. Полагаете, что речь дальше пойдёт о подстройке материала под регионы использования? Отнюдь.

Специалисты из Национальной лаборатории Сандия оказались хитрее, сумев сразу двух зайцев. Не нужно материал с заранее заданным соотношением индия, сразу иметь смесь. Более того, чем больше вариаций окажется в данной системе, тем часть спектра может быть абсорбирована, позволяя новых рекордов эффективности батарей. Для сравнения: кремний, стандарт современной фотогальванической индустрии, сильно ограничен способностях «видеть» и «захватывать» различные области светового

Слева — общий вид полученной структуры; справа — (canopy) состава связавшее вершины проволочек в единую структуру (микрофотография Sandia National Laboratories).

Всё дело в самих нитридах и галлия. случае, как недавно выяснилось, ширина зоны меньше 1,0 эВ, напротив, является типичным представителем полупроводников с широкой зоной. поэтому, смешивая два полупроводника в разных соотношениях, можно покрыть бóльшую часть нитриды относятся к группе так называемых III-нитридов полупроводников с широкой зоной (в общем случае).

После такого начала следует предложение, начинающееся с «но». Так и есть, без проблемы. Эти растворы (или, если угодно, сплавы) выращивают на тонкой плёнке К сожалению, слои имеют несколько иной период кристаллической чем растущие на их поверхности слои индия. силу геометрическое несоответствие резко ограничивает как толщину слоя, так и процент вводимого твёрдого раствора индия. Таким образом, процент индия, добавляемого галлия, расширяет границы доступного диапазона лучей и одновременно уменьшает материала переносить механическое напряжение.

Поиском решения этой и занялись в лаборатории Сандия, которой в журнале Nanotechnology об инновационной заключающейся в выращивании смешанного поверхности, а на вертикально ориентированных фалангах Небольшая площадь поверхности последних позволяет индиевому не особенно обращать внимание на напряжение слоях, релаксируя вдоль каждой проволочки. Эта релаксация позволила создать батарею на нанопроволочках с содержанием на 33% большим, чем это было до сих пор возможным для на III-нитридах.

Чтобы получить батарею на нанопроволоке III-нитрида, авторы работы применили сразу несколько уникальных Для создания нанопроволочек был задействован производственный процесс «сверху вниз»: маской из коллоидного оксида кремния, а затем проводилось травление В результате образовывался стройный вертикальный массив (GaN) одинаковой длины.

После индий-галлиевого (InGaN) с высоким содержанием формировалось методом MOCVD (химического осаждения металлорганического соединения из газовой В ходе заключительного этапа на вершинах проволочек создавалось которое все проволочки в единый «плоскопанельный массив», что важно для применения этой системы в производстве конечных устройств.

Информация compulenta.ru с ссылкой на материалы Национальной лаборатории Сандия.

Автор оригинального текста: Роман Иванов.

2011-10-01

rss