Физика Кремния

Американские исследователи создали новую технологию, способную, по их заявлению, серьезно удешевить производство солнечных батарей.

Большая часть солнечных батарей делаются из очищенного кремния. Стоимость на подобные элементы питания высока в существенной степени из-за того, что процесс очистки крайне сложен и дорог. До последнего времени все старания юзать в качестве исходного материала неочищенный кремний, содержащий примеси металлов, приводили к резкому понижению КПД готового элемента.

Решить проблему взялись исследователи калифорнийского унив. Беркли. Выдвинутая ими идея заключается в том, что удалять примеси необязательно: довольно научиться руководить их распределением в кремнии.

При помощи высокочувствительных рентгеновских микрозондов, способных засечь частицы размерами до 30 нм, учёные анализировали поведение металлических примесей при разных типах очистки. При том было установлено, что частицы металлов, хаотично расположенные в кремнии, ограничивают среднее расстояние, на которое способны перемещаться электроны прежде чем начинают терять энергию. Чем более это расстояние, тем паче высока эффективность преобразования энергии материалом.

В процессе опытов исследователи узнали, что могут руководить распределением частиц металла в кремнии, варьируя скорость его охлаждения. При медленном охлаждении частицы металла объединялись в более большие образования, благодаря чему исследователям удалось увеличить среднюю длину пути движенья электронов в 4 раза в сравнении с исходным материалом.

И впрочем полученный в итоге опытов кремний имеет меньшую эффективность, чем очищенный стандартными методами, новая технология наглядно показывает тот факт, что производство солнечных элементов возможно важно удешевить, заявляют исследователи.