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.
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.
