Ученые из Новосибирска создали антиотражающие покрытия для солнечных элементов

Фото: ru.freepik.com

Сибирские ученые придумали покрытия, повышающие эффективность солнечных батарей. Новый тип покрытий обладает свойствами метаповерхностей с особыми оптическими свойствами. Они используются в фотоэлектронных преобразователях, например, в солнечных элементах и фотодетекторах.

Метаповерхностями ученые называют поверхностные слои материала, обладающие необычными свойствами, которые не встречаются в природе. Они искусственно создаются в лабораторных условиях и обладают особыми оптическими свойствами. Изучать метаматериалы в мире начали более десяти лет назад, но получить качественные лабораторные образцы смогли только недавно благодаря современному оборудованию.

«Обычно метаповерхности создаются в виде покрытий из наночастиц металла или диэлектрика. Нами в качестве диэлектрика использовался германий, который обладает большим показателем преломления, что является принципиально важным. Покрытия из наночастиц германия служат не только как антиотражающие, но, что более важно, изменяют направление проходящего света, направляя его значительную часть вдоль поверхности и под малыми углами к ней. Нами изготовлены образцы с такими покрытиями и впервые количественно исследованы направления распространения рассеянного света, — рассказал ведущий научный сотрудник Лаборатории функциональной диагностики низкоразмерных структур для наноэлектроники АТИЦ ФФ НГУ Александр Шкляев.

Ученые изготовили образцы с такими покрытиями и впервые количественно исследовали направления распространения рассеянного света. Выяснилось, что вдоль поверхностных слоев подложки распространяется около 10 процентов падающего света, а под малыми углами к поверхности около 30-40 процентов. Покрытия с такими свойствами могут существенно повысить эффективность тонкопленочных фотоэлектронных преобразователей. При использовании традиционных покрытий в виде сплошных диэлектрических пленок проходящий через них свет практически не изменяет направление своего распространения, и значительная его часть проходит через них без поглощения. Если же свет изменит направление и станет двигаться вдоль слоев, вероятность его поглощения возрастает.

«В фотодетекторах возможность увеличения количества свободных носителей тока при одинаковой дозе облучения увеличивает их чувствительность, тогда как в солнечных элементах это приводит к большему накоплению электрического заряда на электродах. Антиотражающие покрытия из компактных диэлектрических частиц не закрывают поверхность полностью, оставляя ее большую часть открытой. Такая форма указывает на их перспективность и для использования в фотохимии», — уточнили в НГУ.

Теперь ученым предстоит показать на конкретных примерах солнечных элементов и фотодетекторов, что применение новых антиотражающих покрытий действительно приводит к улучшению характеристик устройств.

Добавьте нас в источники на Яндекс.Новостях

Поделиться:
Если вы хотите, чтобы ЧС-ИНФО написал о вашей проблеме, сообщайте нам на SLOVO@SIBSLOVO.RU или через мессенджеры +7 913 464 7039 (Вотсапп и Телеграмм) и социальные сети: Вконтакте и Одноклассники

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *