Schottky-liitoksen näkymätön aurinkokenno julkistettiin 79 prosentin läpinäkyvyydellä

Japanilaiset tutkijat ovat kehittäneet lähes näkymätön aurinkokennon käyttämällä substraatteina indiumtinaoksidia (ITO) ja volframidisulfidia (WS2). ITO ja WS2 toimivat läpinäkyvänä elektrodina ja valoaktiivisena kerroksena.

Äskettäin julkaistun raportin mukaan tämä aurinkosähkölaite tunnetaan myös Schottky-liitoksen aurinkokennona. Tämä on metallin ja puolijohteen välinen rajapinta, joka tarjoaa lisäksi tarvittavan kaistan varauksen erottamiseen. Tämän aurinkokennon tehonmuunnoshyötysuhde on 1000 kertaa korkeampi kuin tavallisia ITO-elektrodeja käyttävän vertailulaitteen.

Tiedemiehet huomauttavat lisäksi, että kennon läpinäkyvyys on 79 prosenttia ja lisäävät: "Olemme myös tutkineet aurinkokennojen laajamittaista valmistusta. Tulokset osoittavat, että vaikka laitteen pinta-alaa kasvatettaisiin, yksinkertainen koon skaalaus käyttämällä suuria WS2-kiteitä ja yhdensuuntaiset elektrodit eivät paranna koko laitteen kokonaistehoa."

Artikkeli nimeltä "Lähes näkymättömien aurinkokennojen valmistus yhdellä WS2-kerroksella" viittaa uuteen kennoteknologiaan. Tiedemiehet sanoivat myös, että löydökset voivat auttaa tutkimaan lähes näkymättömiä aurinkokennoja siirtymämetallidikloridilla perusvaiheesta todelliseen teolliseen vaiheeseen.

Raportissa lainataan tutkijoita sanoneen: "Kun syntyneet kantajat kulkevat vastakkaisille elektrodeille, sähköä voidaan tuottaa." Ero työfunktiossa yhden elektrodin ja puolijohteen välillä erottaa valogeneroidut elektronireikä-parit.

WS2 on siirtymämetallidikloridimateriaalien perheen jäsen. Näkyvällä alueella WS2:lla on sopiva kaistaväli ja korkein absorptiokerroin paksuusyksikköä kohti, joten se sopii ihanteellisesti lähes näkymättömiin aurinkokennoihin. itO-WS2-liitokset saadaan sputteroimalla ITO:ta kvartsisubstraatille, ja WS2-yksikerroksia kasvatetaan erikseen kemiallisella höyrypinnoituksella.

Ajatus lähes näkymättömistä aurinkokennoista on houkutteleva, koska aurinkosähköä varten voidaan luoda monia uusia sovelluksia, erityisesti rakennuksiin. Aurinkoenergia voi ulottua katon ulkopuolelle ja myös sivuille, erityisesti eteläpuolella, jossa ei ole varjoa.

PV Tech ymmärtää, että aurinkoenergiayhtiö NewEnergyTechnologiesInc. on aiemmin kehittänyt läpinäkyvän aurinkokennon ja väittää valmistavansa tämän "näkymättömän" aurinkokennon massatuotantona, koska se on niin läpinäkyvä, että vaikka se asennettaisiin ikkunan pintaan, se ei vaikuta lasin valonläpäisyyn. Valonläpäisy ei vaikuta lasiin.

Viime vuonna eteläkorealaiset tutkijat väittivät myös löytäneensä tehokkaan ja edullisen tavan muuttaa aurinkokennoja läpinäkymättömistä läpinäkyviksi. Olemassa olevilla läpinäkyvillä aurinkokennoilla on yleensä punertava sävy ja ne ovat vähemmän tehokkaita, mutta lyömällä halkaisijaltaan noin 100 μm (hiuksen kokoisia) reikiä kiteiseen piikiekkoon valo voidaan päästää läpi ilman, että kennoa tarvitsee värjätä. . Nämä reiät on jaettu strategisesti kiekkoon niin, että ihmissilmä ei voi "nähdä" sitä. Tutkimus julkaistiin Joule-lehdessä.

Viime vuosikymmeninä aurinkokennoista on tullut halvempia, tehokkaampia ja ympäristöystävällisempiä. Aurinkomoduulien nykyiset sovellukset rajoittuvat kuitenkin kattojen ja etäisten aurinkovoimaloiden käyttöön, ja kannattaa pohtia, miten niitä voidaan hyödyntää paremmin ihmisten elämässä.

Entä jos esimerkiksi seuraavan sukupolven aurinkomoduuleita voitaisiin integroida ikkunoihin, rakennuksiin ja jopa matkapuhelinten näyttöihin?