Кафедра
Инженерных дисциплин
 
Краснодонский факультет инженерии и менеджмента
Восточноукраинского национального университета
имени Владимира Даля
Вс, 05.12.2021, 03:35
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Новости Факультета!!! [141]
Новости нашего региона [484]
Новости науки и техники [1133]
IT- новости [894]
Авто-новости [98]
Сообщения об интересных событиях [414]
Зарубежные новости [203]
Новости материаловедения [74]
Водород [28]
Сведения о влиянии водорода. Водородная энергетика.
Здоровье [126]
Новости образования [48]
Новости университета [43]
Новости Украины [70]
Разное [319]
Триботехника [1]
Компьютерные игры [43]
Программирование [9]
Подготовка к поступлению [162]

Поиск

Главная » 2011 » Май » 4 » Сконструированы прозрачные солнечные элементы
03:45
Сконструированы прозрачные солнечные элементы

Сконструированы прозрачные солнечные элементы

Май 3rd, 2011

Сконструированы относительно эффективные прозрачные солнечные элементыСотрудники Массачусетского технологического института Ричард Лант (Richard Lunt) и Владимир Булович сконструировали относительно эффективные солнечные элементы, прозрачные в видимом диапазоне и поглощающие в ближней ИК-области спектра. Если наладить производство недорогих фотоэлектрических элементов такого типа, их можно будет крепить на стёклах автомобилей и домов.

Действительно, при изготовлении оконных стёкол часто приходится искусственно снижать их пропускание в видимом диапазоне до 70 или даже до 55 процентов, теряя отражённые или поглощённые проценты, а фотоэлементы, аналогичным образом уменьшающие пропускание, с пользой преобразуют энергию непрошедших фотонов.

Сконструированы относительно эффективные прозрачные солнечные элементы

Прозрачный фотоэлемент на рекламных материалах, подготовленных к 150-летию МТИ (фото Geoffrey Supran).

Неорганические полупроводники с «полосчатыми» спектрами поглощения плохо приспособлены для этого. Напротив, экситонный характер органических полупроводников (тот факт, что поглощение ими света приводит к появлению экситонов, связанных состояний электрона и дырки) проявляется в виде спектра с чёткими пиками поглощения и провалами. Такой спектр более удобен, если пропускание элемента, по задумке конструктора, должно резко меняться при переходе от одного диапазона длин волн к другому.

Преимуществами органических полупроводников также называют гибкость, простоту обработки и низкую стоимость.

Сконструированы относительно эффективные прозрачные солнечные элементы

Спектр пропускания фотоэлементов, снятый для разных ITO-катодов с распределённым брэгговским отражателем (зеркалом) и без него (иллюстрация из журнала Applied Physics Letters).

Свой вариант прозрачного фотоэлемента американцы решили построить на основе молекул фуллерена С60 и хлоралюминиевого фталоцианина ClAlPc. В конструкцию, разумеется, входили и другие материалы, и самым важным из неосновных её элементов можно считать так называемый распределённый брэгговский отражатель — слоистую структуру, в которой коэффициент преломления периодически изменяется в направлении, перпендикулярном слоям. Здесь он был выполнен из перемежающихся слоёв TiO2 и SiO2 и играл роль прозрачного в видимом диапазоне зеркала, расположенного за С60 и ClAlPc и отражавшего излучение в ближней ИК-области спектра. На рисунке ниже показано, насколько сильно отражатель увеличивал поглощение в этой области — параметр, непосредственно влияющий на работу элемента.

Катод и анод, естественно, тоже пришлось изготавливать из прозрачного материала, которым стал оксид индия и олова ITO.

Сконструированы относительно эффективные прозрачные солнечные элементы

Эффективность работы и усреднённое пропускание в видимом диапазоне для фотоэлементов с разной толщиной ITO-катода (иллюстрация из журнала Applied Physics Letters).

При тестировании элементы с усреднённым пропусканием в видимом диапазоне, равным (65 ± 3)%, показали эффективность преобразования энергии в (1,3 ± 0,1)%. Если требования к пропусканию снизить до (56 ± 2)%, эффективность возрастёт до (1,7 ± 0,1)%.

Такие характеристики можно считать рекордными для прозрачных фотоэлементов. Впрочем, до кремниевых солнечных элементов с их 22-процентной эффективностью преобразования ещё очень далеко, и покрыть это расстояние органические полупроводники в принципе не способны: в планы авторов входит повышение эффективности только до 12%. На коммерциализацию технологии, как считают г-да Лант и Булович, уйдёт 5–10 лет.

по информации: compulenta.ru


http://nauka21vek.ru/archives/12678
Категория: Новости науки и техники | Просмотров: 347 | Добавил: Professor | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Мы - Далевцы!

Календарь
«  Май 2011  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031

Архив записей

Наши партнёры
  • Кафедра гуманитарных и социально-экономических дисциплин
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0

    Copyright MyCorp © 2021     Created by Alex Kalinin