• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

,,Ühes-potis” süntees – lihtsam ja kiirem tee efektiivsete päikeseelementideni

19.08.2011 by Stiina Kristal Leave a Comment

Päikeseelementi jõudva valguse toimel tekkivate vabade laengute rekombineerumise ära hoidmine on eesmärgiks kõigile inseneridele, kes üritavad oma päikeseenergia seadmetega maksimaalset efektiivsust saavutada. Selle saavutamise üheks viisiks on ehitada elemendi sisse positiivset(p) ja negatiivset(n) tüüpi pooljuhi vahele heterosiire, mis võimaldab valguse tekitatud positiivsetel ja negatiivsetel laengutel elemendist heterosiirde liitekohas vastassuundades lahkuda. Mingyong Han ning kolleegid töötasid välja viisi toota kõrgkvaliteedilisi nanoskaalas heterosiirdeid, rajades aluse odavamatele ja efektiivsematele fotogalvaanilistele seadmetele.

Päikeseelemendi tööpõhimõte.

Nanoskaalas pooljuhtkristallid tekitavad suurema pindala, millel valgus neelduda saab, ning on ka tavalistest litograafiaga kaetud elementidest odavamad toota. Siiani on olnud aga äärmiselt keeruline moodustada n- ja p-tüüpi pooljuhtide vahele kõrgkvaliteedilisi heterosiirdeid nii, et kristallisiseste kontaktpindega oleksid võimalik saavutada maksimaalne efektiivsus, kirjutab Physorg.com.

Selle probleemi lahendamine nõuab tehnikat, mis ühendaks kaks pooljuhti omavahel keemiliselt kokku. Varasemates uuringutes on valmistatud kaksik-nanokristalle, mille südames asub sfääriline tuum-kest. Neil nanokristallidel põhinevad heterosiirded omavad aga madalat energiamuundamise efektiivsust, sest valguse jõudmine sisetuumani on takistatud. Han ja kolleegid lähenesid probleemi lahendamiseks sellele teise nurga alt.

Esmalt kasutasid teadlased kõrge temperatuuri juures pindaktiivsete ainete segu, et valmistada vask(I)sulfiidi(CuxS) – tuntud p-tüüpi pooljuhti – omapäraseid kuusnurkseid kettaid, mis on umbes 40 nanomeetri laiused ja 15 nanomeetri paksused. Nende uute materjalide selgepiirilised küljed võimaldasid teadlastel kristallide väliskülgedele n-tüüpi kaadmiumsulfiidi(CdS) kristalliseerida.

Järgmises protsessis, mida tuntakse katiooni vahetuse nime all, panid teadlased n-tüüpi kristallid sissepoole kasvama, muundades efektiivselt CuxS ketaste teatud osad keemiliselt CdS-iks. ,,Selle meetodi tulemusena saadakse nano-heterostruktuurid, millede morfoloogia on sama, mis algsel materjalil,” sõnas Han. Hoolikalt reaktsiooni tingimusi optimiseerides muundasid teadlased kuusnurksed nanokettad täiusliku sümmeetriaga külg-külje-vastas heterosiireteks. Lisaks kanti pooljuhtide piirpinnale tsinki, et siirde elektroonilisi omadusi veelgi parandada.

Hani sõnul on CuxS-CdS heterostruktuur paljulubav materjal just päikeseelementide tehnoloogias, seda tänu selle kahelt poolt avatud pinnale ning sellisele energiatsoonide paigutusele, mis tekitab tugeva laengute eraldatuse. Teadlased plaanivad sel ,,ühes-potis” meetodil sünteesida suurel hulgal uusi pooljuhtide paare, kasutades ära selle süsteemi erakordset kristallisatsiooni omadust.

Allikas

Teadusartikkel: “One-pot synthesis of Cu1.94S–CdS and Cu1.94S–ZnxCd1–xS nanodisc heterostructures“

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Kas termotuumareaktori saladused peituvad Päikese tsüklonites?
  2. Uus meetod õhemate päikesepaneelide valmistamiseks
  3. Uus nanostruktuur pikendab patareide eluiga
  4. Volditav päikesepaneel
  5. Uus viis päikesepaneelide efektiivsuse parandamiseks
  6. Makani lendavad tuuleveskid võitsid ‘Läbimurde auhinna’
  7. Uus tehnoloogia annab valgusele ,,amneesia”
  8. Hübriid-päikesepaneelide abil saab nii elektrit kui ka sooja vett
  9. Uus meetod galliumarseniidist päikeseelementide valmistamiseks
  10. Ränist nanoauk-päikeseelemendid

Filed Under: Rakenduslik teadus, Teadusuudised Tagged With: Tulevikuenergia

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2022 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in