Cu o transparență de 79 la sută, celula solară invizibilă a joncțiunii Schottky a fost dezvăluită

Folosind oxidul de indiu și staniu (ITO) și disulfura de tungsten (WS2) ca substraturi, oamenii de știință japonezi au dezvoltat o celulă solară aproape invizibilă. ITO și WS2 acționează ca un electrod transparent și, respectiv, un strat fotoactiv.

Acest dispozitiv fotovoltaic este cunoscut și sub numele de celulă solară Schottky jonction, conform unui raport publicat recent. Aceasta este o interfață între un metal și un semiconductor care oferă în continuare banda necesară pentru separarea sarcinii. Eficiența de conversie a puterii acestei celule solare este de 1000 de ori mai mare decât cea a unui dispozitiv de referință care utilizează electrozi ITO obișnuiți.

Oamenii de știință notează în continuare că celula are o transparență de 79 la sută și adaugă: „Am investigat și fabricarea la scară largă a celulelor solare. Rezultatele arată că, chiar dacă aria dispozitivului este mărită, o simplă scalare a dimensiunii folosind cristale mari WS2. iar electrozii de lungime paralelă nu îmbunătățesc puterea totală a întregului dispozitiv.”

Articolul intitulat „Fabricarea celulelor solare aproape invizibile cu un singur strat de WS2” se referă la noua tehnologie de celule. Oamenii de știință au mai spus că descoperirile ar putea ajuta la studiul celulelor solare aproape invizibile folosind diclorură de metal de tranziție, de la stadiul de bază la cel real.

Raportul îi citează pe oamenii de știință spunând: „Odată ce purtătorii generați călătoresc la electrozii opuși, se poate produce energie electrică”. Diferența în funcția de lucru dintre unul dintre electrozi și semiconductor separă perechile electron-gaură fotogenerate.

WS2 este un membru al familiei de materiale diclorură de metal tranzițional. În domeniul vizibil, WS2 are o bandă interzisă adecvată și cel mai mare coeficient de absorbție pe unitate de grosime, ceea ce îl face ideal pentru celulele solare aproape invizibile. Joncțiunile iO-WS2 sunt realizate prin pulverizarea ITO pe un substrat de cuarț, iar monostraturile WS2 sunt crescute separat prin depunere chimică de vapori.

Ideea celulelor solare aproape invizibile este atractivă datorită numeroaselor aplicații noi care pot fi create pentru solar fotovoltaic, în special pe clădiri. Energia solară poate trece dincolo de acoperiș și, de asemenea, în lateral, în special pe partea de sud, unde nu există nicio umbră.

PV Tech înțelege că compania solară NewEnergyTechnologiesInc. a dezvoltat anterior o celulă solară transparentă și pretinde că produce în masă această celulă solară „invizibilă”, deoarece este atât de transparentă încât, chiar dacă este instalată pe suprafața unei ferestre, nu afectează transmisia luminii a sticlei. Sticla nu va fi afectată de transmisia luminii.

Anul trecut, cercetătorii sud-coreeni au mai susținut că au găsit o modalitate eficientă și ieftină de a transforma celulele solare din opace în transparente. Celulele solare transparente existente tind să aibă o nuanță roșiatică și sunt mai puțin eficiente, dar prin perforarea unor găuri de aproximativ 100 μm în diametru (de mărimea unui fir de păr) în placheta de siliciu cristalin, lumina poate fi lăsată să treacă fără a fi nevoie să coloreze celula. . Aceste găuri sunt distribuite strategic pe napolitană, astfel încât ochiul uman să nu o „vadă”. Cercetarea a fost publicată în revista Joule.

În ultimele decenii, celulele solare au devenit mai ieftine, mai eficiente și mai ecologice. Cu toate acestea, aplicațiile actuale ale modulelor solare sunt limitate la acoperișuri și centrale solare la distanță și merită să ne gândim la modul în care pot fi utilizate mai bine în viața oamenilor.

Ce se întâmplă dacă, de exemplu, următoarea generație de module solare ar putea fi integrată în ferestre, clădiri și chiar în ecranele telefoanelor mobile?