Оболочка на квантовых точках повышает эффективность солнечных батарей
 Научная группа, предложившая новое строение солнечных ячеек, в лаборатории. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Работа группы ученых из University of California (США) заключалась в том, что они в лабораторных условиях исследовали новую систему – набор квантовых точек из арсенида галлия, закрытый «барьерными» слоями AlAsSb. Целью работы было создание нового типа солнечных батарей, обеспечивающих более высокую эффективность преобразования энергии.
Ученые предположили, что улучшить существующие способы преобразования энергии можно было бы, создав солнечную ячейку на основе квантовых точек из InAs / AlAsSb. Но в ходе работы они дополнительно улучшили свой результат, используя специальные оболочки из антимонида арсенида галлия. Подробные результаты их работы опубликованы в журнале Applied Physics Letters.
Необходимые данные исследователи получили, изучая с помощью атомно-силового и туннельного электронного микроскопов структурные свойства квантовых точек с различной конфигурацией оболочек. Различия оптических свойств оценивались при помощи спектроскопических методов. Проведенные измерения показали, что энергия перехода квантовых точек из основного состояния возрастает пропорционально кубическому корню из интенсивности светового возбуждения (это поведение характерно для II типа зонной структуры). Кроме того, эксперименты позволили выявить типы оболочек из антимонида арсенида галлия, которые наилучшим образом подходят для оптимизации оптических свойств квантовых точек.
Стоит отметить, что исследуемые научной группой наноструктуры создавались путем выращивания методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Данная техника была выбрана за счет возможности точного контроля толщины и состава растущего слоя. Именно эта техника позволила работать со слоями антимонида арсенида галлия толщиной всего в 1,4 нм.
Ученые считают, что созданные ими структуры являются на сегодняшний день оптимальными для создания солнечных батарей, поскольку они демонстрируют высокую эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую (в соответствии с теоретическими расчетами). Поскольку точная настройка структур обеспечивается простым добавлением оболочек антимонида арсенида галлия, исследователи получили возможность контроля свойств светочувствительного слоя совершенно иного уровня. В ближайшее время команда планирует построить несколько реальных устройств, основанных на предложенной идее, и изучить их физические свойства.
Также по теме:
- Слоистые структуры позволяют создавать солнечные батареи нового поколения
- Нанопровода из фосфида индия позволяют улучшить солнечные батареи
- Предложено устройство для концентрации энергии магнитного поля
- Композит из графена и углеродных нанотрубок позволяет запасать энергию
- Органические солнечные батареи могут стать эффективной заменой кремниевым
Источники: