Με 79 τοις εκατό διαφάνεια, αποκαλύφθηκε η αόρατη ηλιακή κυψέλη της διασταύρωσης Schottky

Χρησιμοποιώντας ως υποστρώματα οξείδιο του κασσιτέρου ινδίου (ITO) και δισουλφίδιο βολφραμίου (WS2), Ιάπωνες επιστήμονες ανέπτυξαν ένα σχεδόν αόρατο ηλιακό κύτταρο. το ITO και το WS2 λειτουργούν ως διαφανές ηλεκτρόδιο και φωτοενεργό στρώμα αντίστοιχα.

Αυτή η φωτοβολταϊκή συσκευή είναι επίσης γνωστή ως ηλιακή κυψέλη διασταύρωσης Schottky, σύμφωνα με μια πρόσφατα δημοσιευμένη έκθεση. Αυτή είναι μια διεπαφή μεταξύ ενός μετάλλου και ενός ημιαγωγού που παρέχει περαιτέρω την απαραίτητη ζώνη για το διαχωρισμό φορτίου. Η απόδοση μετατροπής ισχύος αυτού του ηλιακού κυττάρου είναι 1000 φορές υψηλότερη από αυτή μιας συσκευής αναφοράς που χρησιμοποιεί συνηθισμένα ηλεκτρόδια ITO.

Οι επιστήμονες σημειώνουν περαιτέρω ότι η κυψέλη έχει διαφάνεια 79 τοις εκατό και προσθέτουν: "Έχουμε ερευνήσει επίσης τη μεγάλης κλίμακας κατασκευή ηλιακών κυψελών. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ακόμη και αν η επιφάνεια της συσκευής αυξηθεί, μια απλή κλιμάκωση μεγέθους χρησιμοποιώντας μεγάλους κρυστάλλους WS2 και τα ηλεκτρόδια παράλληλου μήκους δεν βελτιώνουν τη συνολική ισχύ ολόκληρης της συσκευής."

Το άρθρο με τίτλο «Κατασκευή σχεδόν αόρατων ηλιακών κυψελών με ένα μόνο στρώμα WS2» αναφέρεται στη νέα τεχνολογία κυψελών. Οι επιστήμονες είπαν επίσης ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μελέτη σχεδόν αόρατων ηλιακών κυψελών που χρησιμοποιούν διχλωριούχο μέταλλο μετάπτωσης, από το βασικό στο πραγματικό βιομηχανικό στάδιο.

Η έκθεση αναφέρει ότι οι επιστήμονες είπαν: «Μόλις οι παραγόμενοι φορείς ταξιδέψουν στα αντίθετα ηλεκτρόδια, μπορεί να επιτευχθεί παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας». Η διαφορά στη συνάρτηση εργασίας μεταξύ ενός από τα ηλεκτρόδια και του ημιαγωγού διαχωρίζει τα φωτοπαραγόμενα ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών.

Το WS2 είναι μέλος της οικογένειας υλικών διχλωριούχων μετάλλων μεταπτώσεως. Στο ορατό εύρος, το WS2 έχει κατάλληλο διάκενο ζώνης και τον υψηλότερο συντελεστή απορρόφησης ανά μονάδα πάχους, καθιστώντας το ιδανικό για σχεδόν αόρατα ηλιακά κύτταρα. Οι ενώσεις itO-WS2 επιτυγχάνονται με ψεκασμό ITO σε υπόστρωμα χαλαζία και οι μονοστοιβάδες WS2 αναπτύσσονται χωριστά με χημική εναπόθεση ατμών.

Η ιδέα των σχεδόν αόρατων ηλιακών κυψελών είναι ελκυστική λόγω των πολλών νέων εφαρμογών που μπορούν να δημιουργηθούν για ηλιακά φωτοβολταϊκά, ειδικά σε κτίρια. Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να πάει πέρα ​​από την οροφή και επίσης στις πλευρές, ειδικά στη νότια πλευρά όπου δεν υπάρχει καθόλου σκιά.

Η PV Tech κατανοεί ότι η εταιρεία ηλιακής ενέργειας NewEnergyTechnologiesInc. έχει αναπτύξει προηγουμένως ένα διαφανές ηλιακό στοιχείο και ισχυρίζεται ότι παράγει μαζικά αυτό το «αόρατο» ηλιακό στοιχείο επειδή είναι τόσο διαφανές που ακόμα κι αν εγκατασταθεί στην επιφάνεια ενός παραθύρου, δεν επηρεάζει τη μετάδοση του φωτός του γυαλιού. Το γυαλί δεν θα επηρεαστεί από τη μετάδοση του φωτός.

Πέρυσι, Νοτιοκορεάτες ερευνητές ισχυρίστηκαν επίσης ότι βρήκαν έναν αποτελεσματικό και φθηνό τρόπο για να μετατρέψουν τα ηλιακά κύτταρα από αδιαφανή σε διαφανή. Οι υπάρχουσες διαφανείς ηλιακές κυψέλες τείνουν να έχουν κοκκινωπή απόχρωση και είναι λιγότερο αποτελεσματικές, αλλά ανοίγοντας τρύπες διαμέτρου περίπου 100 μm (μέγεθος μιας τρίχας) στην κρυσταλλική γκοφρέτα πυριτίου, το φως μπορεί να περάσει χωρίς να χρειάζεται να χρωματιστεί η κυψέλη. . Αυτές οι τρύπες είναι στρατηγικά κατανεμημένες στη γκοφρέτα έτσι ώστε το ανθρώπινο μάτι να μην μπορεί να τη «δει». Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Joule.

Τις τελευταίες δεκαετίες, τα ηλιακά κύτταρα έχουν γίνει φθηνότερα, πιο αποτελεσματικά και πιο φιλικά προς το περιβάλλον. Ωστόσο, οι τρέχουσες εφαρμογές των ηλιακών πλαισίων περιορίζονται σε στέγες και απομακρυσμένους σταθμούς ηλιακής ενέργειας και αξίζει να σκεφτούμε πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν καλύτερα στη ζωή των ανθρώπων.

Τι θα γινόταν αν, για παράδειγμα, η επόμενη γενιά ηλιακών μονάδων μπορούσε να ενσωματωθεί σε παράθυρα, κτίρια, ακόμη και οθόνες κινητών τηλεφώνων;