Солнечную панель можно сделать из того, что лежит под ногами

Ученые из Национальной лаборатории Лоренса Беркли научились делать недорогие высокоэффективные солнечные панели практически из любого полупроводникового материала.

Солнечные панели преобразуют солнечный свет в электроэнергию с помощью полупроводниковых материалов, обладающих фотоэлектрическим эффектом, т.е. поглощают фотоны и освобождают электроны. Одно из препятствий в их повсеместном распространении – дороговизна панелей, обусловленная высокими требованиями к материалам, из которых они изготавливаются – кристаллическому кремнию, арсениду галлия, теллуриду кадмия и другим, не менее экзотическим. Новая технология позволяет использовать дешевые полупроводники, такие как оксиды металлов, сульфиды и фосфиды, которые можно найти буквально везде, но до сих пор они считались непригодными для изготовления солнечных панелей.

Фотоэлементы, построенные на оксиде меди (тип А) и графене (тип B)

Суть новой технологии, названной SFPV, заключается в использовании известного эффекта электрического поля, которое изменяет концентрацию носителей заряда в полупроводнике. В верхний электрод проникает электрическое поле, которое позволяет создать p-n-переходы в полупроводниках. При этом явление наблюдается даже в тех полупроводниковых материалах, которые для создания p-n-перехода требуют сложных высокотемпературных химических процессов.

В одной из конфигураций кремниевого электрода использовалось тончайшее графеновое покрытие, которое позволяет электрическому полю проникать в электрод и управлять концентрацией заряженных частиц в полупроводнике.

Таким образом технология SFPV позволяет создавать высококачественные p-n-переходы в практически любом полупроводнике – достаточно подобрать правильную форму электрода. На практике это означает возможность использования широкого спектра различных материалов в перспективных областях солнечной энергетики и электроники.