Ameerika Põhja-Carolina Ülikooli teadlased leidsid uue meetodi õhukeste päikesepaneelide valmistamiseks, säilitades seejuures paksema paneeli valguse neeldumise taseme. Õhukeste päikesepaneelide tootmine peaks kalli tehnoloogia hinda alandama.
Ameerika Põhja-Carolina Ülikooli teadlased avastasid uue meetodi õhukeste päikesepaneelide (70 nm) valmistamiseks, millel on samad valguse neeldumise näitajad, mis paksematel paneelidel.
„Valmistasime üliõhukese aktiivkihiga kihtstruktuuriga päikesepaneeli. Amorfsest ränist aktiivkihi paksus oli ühe meie paneeli puhul vaid 70 nanomeetrit (nm). See on varasematest paneelidest oluliselt õhem. Tüüpilisel kiletehnoloogial põhineva päikesepaneeli aktiivkihi paksus on 300 – 500 nanomeetrit,“ kommenteeris Carolina Ülikooli materjaliteaduse dotsent Linyou Cao. Päikesepaneeli aktiivkihi eesmärk on päikesevalguse neelamine.
„Meie arendatud tehnoloogia on väga oluline, sest seda saab rakendada paljudel päikesepaneelide valmistamiseks kasutatavatel materjalidel, näiteks kaadiumil, telluriidil, vask-indinium galliumseleniidil ja orgaanilistel materjalidel,“ lisas Cao.
Uus tehnika tugineb suures osas olemasolevatele tööstusmeetoditele, ent päädib sootuks erineva lõpptootega. Esimese sammuna valmistatakse ränisubstraadi pinnale litograafia abil muster. Muster ääristab läbipaistvast 200 – 300 nm paksusest dielektrilisest kihist tehtud struktuure. Seejärel katavad teadlased substraadi ning nanostruktuurid õhukese aktiivmaterjaliga, milleks on näiteks amorfne räni. Aktiivkiht kaetakse omakorda dielektriku kihiga.
Dielektriku pind on protsessi lõpuks kaetud väikeste moodustistega, mis näevad välja umbes nagu keskaegse piiramistorni laskeavadega rinnatised.
„Meie tehnoloogia alusteks on kihtstruktuur ja dielektrikute vahele paigutatud aktiivkiht. Dielektriku pinda katvad nanosuurusjärgu pinnastruktuurid on väga efektiivsed optilised antennid, mis fokuseerivad valguse paneeli sisemusse. Fokuseeritud valguse tõttu saame kasutada väga õhukest aktiivkihti. Tavapärase päikesepaneelide kiletehnoloogia puhul pärsiks õhukese aktiivkihi kasutamine oluliselt seadme efektiivsust,“ kommenteeris Cao lõpetuseks.
Allikas: Phys.org
Leave a Reply