La nueva tecnología para aumentar la eficiencia de los paneles solares

Los científicos de la universidad de stanford han encontrado una forma innovadora de trazado de la línea eléctrica en la superficie de células solares, que es invisible para la luz que pasa. Fotocélulas, fabricados con esta tecnología, se puede incrementar sustancialmente la eficiencia de las células solares. Tradicionales de células solares son semiconductor, конвертирующий la energía solar en electricidad, que está situado entre dos de los contactos metálicos, conductores de corriente eléctrica. Pero esta estructura tiene un inconveniente: metal brillante refleja parte de la luz solar, lo que reduce la eficiencia del dispositivo.

Los investigadores de stanford han desarrollado una tecnología mediante la cual se pueden "esconder" refleja el material y dirigir la luz directamente debajo de semiconductor (generalmente silicio). El descubrimiento, publicado en la revista ACS Nano, puede cambiar radicalmente el diseño y el método de fabricación de células solares.

"Con el uso de la nanotecnología, hemos desarrollado un nuevo método de fabricación de metal de la capa superior, que prácticamente deja pasar la luz del sol, dice el autor principal del proyecto, vijay Narasimhan. – Nuestra tecnología puede aumentar significativamente el rendimiento y, así, reducir el coste de la batería solar". Normales de los paneles solares, que a menudo se encuentran ubicados en los techos de las casas, tienen en su superficie celular figura. La línea que vemos en realidad son los contactos metálicos. Cuanto más contactos, más, más luz "se pierde" y, en consecuencia, sufre de la eficiencia energética de un elemento.

La capa superior de la токопроводящих contactos ocupa relativamente poco – 5 — 10%. Sin embargo, esto significa que el 5-10% de la energía solar, que podrían utilizarse para generar electricidad — sólo se reflejan.

En su estudio, los científicos han colocado un ojo de buey de oro de la película de un espesor de 16 nanómetros) en una superficie plana y кремниевую la superficie. La película-el explorador plagada de multitud de tamaño nanométrico agujeros rectangulares, sin embargo, para el ojo humano permanecen invisibles – de oro de la película parece perfectamente plana como un espejo.

Óptica el análisis mostró que el perforado de oro de la película cubre el 65% de la superficie de silicio y, en promedio, refleja aproximadamente el 50% de la luz incidente. Los científicos llegaron a la conclusión de que, si encontrar una manera de esconder la conductora película, en el semiconductor de silicio solar de la luz fluirá más.

La solución fue la creación de silicio de las columnas, el tamaño total de 300 nm, que se elevan por encima de la de oro por la película y redirigen la luz del sol antes de que llegue la superficie del metal. Obtener este tipo de estructura se pudo gracias al proceso químico.






El silicio наностолбцы se elevan por encima de la superficie de oro de la película y redirigen la luz del sol

Los científicos han cargado кремниевую placa juntos de oro por la película en la superficie en la solución de peróxido de hidrógeno y ácido fluorhídrico. Cuando este metal se convirtió en el instante de sumergirse en el sustrato y en el lugar de los agujeros se han formado наностолбцы de silicio. Sin embargo, dorado brillante superficie ha cambiado su color a rojo oscuro es una evidencia de que el oro ha dejado de reflejar la luz.






"Cuando se enciende el grifo de agua [con un aireador], no toda el agua pasa a través de su parrilla, explica Narasimhan. – Pero si cada uno de los agujeros de la rejilla de proporcionar un pequeño embudo – la mayor parte del agua se realizará a través de ellos sin ningún problema. Así es como funciona nuestra estructura: наностолбцы actúan como embudos, que capturan la luz y dirigir su кремниевую la superficie a través de los agujeros en el metal de la rejilla". De acuerdo, los autores del estudio, además de oro, el método también se puede utilizar para los contactos de platino, plata, níquel y otros metales.

Se espera que la nueva tecnología permitirá aumentar la eficiencia de los tradicionales paneles solares con el 20% hasta el 22% — lo que supone un importante crecimiento en estos sistemas. Además, este método puede aplicarse no sólo para la creación de eficientes paneles solares, sino también para la producción de diferentes фотосенсоров, leds y transparentes de la batería. publicado



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Fuente: ecotechnica.com.ua/energy/solntse/534-nevidimyj-provod-uluchshit-effektivnost-solnechnykh-batarej.html

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