Zen
НОВОСИБИРСК, 3 октябряУченые из Новосибирского государственного университета разработали антибликовые покрытия с необычными свойствами, которые повысят эффективность солнечных элементов при хранении энергии, сообщил НГУ в четверг.
«Ученые НГУ разработали антибликовые покрытия со свойствами метаповерхности. Эта разработка повысит эффективность тонкопленочных солнечных элементов и фотодетекторов», — сообщили в университете. 
В университете пояснили, что антибликовые покрытия из нанодисков германия в слое оксида индия-олова, обладающие свойствами метаповерхностей с особыми оптическими свойствами, созданы сотрудниками аналитико-технологического научно-исследовательского центра «Высокие технологии и наноструктурированные материалы» физического факультета НГУ (АТНЦ ПФ НГУ). Такие поверхности используются в фотоэлектронных преобразователях, например, в солнечных батареях и фотоприемниках.
«Обычно метаповерхности (поверхностные слои материала с необычными свойствами, не встречающимися в природе — ред.) создаются в виде покрытий из металлических или диэлектрических наночастиц. В качестве диэлектрика мы использовали германий, который имеет высокий показатель преломления, что принципиально важно. Покрытия из наночастиц германия выполняют не только функцию просветления, но, что более важно, изменяют направление проходящего света, направляя значительную его часть вдоль поверхности и под малыми углами к ней», — рассказал ведущий научный сотрудник Физико-технологического центра АТИК ПФ НГУ Александр Шкляев.
Ученые изготовили образцы с такими покрытиями и впервые количественно изучили направления распространения рассеянного света. Оказалось, что около 10% падающего света распространяется вдоль поверхностных слоев подложки, а около 30-40% — под малыми углами к поверхности. Покрытия с такими свойствами позволяют существенно повысить эффективность тонкопленочных фотоэлектронных преобразователей. При использовании традиционных покрытий в виде сплошных диэлектрических пленок проходящий через них свет практически не меняет направления своего распространения, а значительная его часть проходит сквозь них без поглощения. Если же свет меняет направление и начинает двигаться вдоль слоев, то вероятность его поглощения увеличивается.
«В фотодетекторах возможность увеличения числа свободных носителей тока при той же дозе облучения увеличивает их чувствительность, тогда как в солнечных элементах это приводит к большему накоплению электрического заряда на электродах. Антибликовые покрытия из компактных диэлектрических частиц не покрывают поверхность полностью, оставляя большую ее часть открытой. Такая форма указывает на их потенциал для использования в фотохимии», — сообщили в NSU.
Теперь ученым предстоит показать на конкретных примерах солнечных элементов и фотодетекторов, что использование новых антибликовых покрытий действительно приводит к улучшению производительности устройств.
Свежие комментарии