Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Німецькі вчені наблизили момент застосування графена в сонячних батареяхЯк повідомляє УкрЗахідІнформ: Стрімке зростання потреби людства в енергії, а також різка лімітованість викопних джерел енергії, стало причиною інтенсивного розвитку альтернативних енергетичних технологій в останні роки. Сонячна енергетика є одним з найбільш перспективних напрямків в галузі, тому вчені всього світу працюють над створенням недорогих фотоелектричних елементів, які забезпечують високу ефективність генерації електричної енергії. Великі надії покладаються на використання графена при створенні сонячних панелей, і німецькі вчені змогли наблизитися до реалізації цієї ідеї.

Група фахівців з Інституту Кремнієвої фотовольтаїки, розташованого в німецькій столиці - Берліні, зробили унікальне відкриття щодо використання графена в фотоелектричних елементах, яке полягає в тому, що при покритті графена тонкою плівкою кремнію його видатні характеристики, такі як прозорість, висока електропровідність і нетоксичність, залишаться на колишньому рівні.

Це відкриття відкриває абсолютно нові перспективи для тонкоплівкових сонячних елементів, які пов'язані з можливістю застосування графена для промислового виробництва сонячних батарей.

Багато дослідників в цій галузі сходяться на думці, що графен є найкращою речовиною з відомих науці для застосування в прозорих контактних шарах сонячних панелей. Вся справа в тому, що він здатний проводити електричний струм, не створюючи при цьому перешкод для падаючих на робочу частину фотоелектричного елемента сонячних променів. З теоретичної точки зору це припущення здається досить переконливим, але до реальних випробувань технології воно залишиться лише припущенням.

Завдяки відкриттю, зробленому німецькими дослідниками, наближається той день, коли прикладні дослідження технології можуть якісно перетворити енергетичну галузь.

Слід зазначити, що унікальному відкриттю передували серйозні масштабні дослідження. Німецькі вчені, з властивою їм педантичністю, вирішили з'ясувати, як буде змінюватися проводячі характеристики графена, якщо включити його в ряд шарів кремнію різної структури. Після всебічного аналізу отриманого результату, на подив учених з'ясувалося, що при нанесенні шару кремнію, аналогічного тому що застосовується в тонкоплівкових фотоелектричних елементах, властивості графена практично не змінилися.

Також Інститут Кремнієвої фотовольтаїки опублікував офіційний прес-реліз, в якому висвітлюються деякі подробиці зробленого експерименту. На тонкій мідній пластині вчені виростили графен, після чого перенесли його на підкладку зі скла. В кінці кінців він був покритті тонким шаром кремнію. При цьому в ході проведених досліджень тестувалися два різних типи кремнію, що традиційно застосовуються в тонкоплівкових сонячних панелях. Перший тестовий зразок мав шар аморфного кремнію, атоми якого збудовані хаотично, а другий був покритий полікристалічним кремнієм, завдяки якому вченим вдалося зробити спостереження за впливом процесу кристалізації на графеновому шарі. Подальші тести показали, що незважаючи на нагрів в кілька сотень градусів і зміни на поверхні шару кремнію, графена в ньому виявлено не було.

Вчені відзначають, що вони зовсім не очікували такого ефекту, адже виявилося, що графен, не втрачає властивостей навіть після покриття шаром кремнію. Проведені із застосуванням ефекту Холла, вимірювання рухливості середовища однозначно вказують на те, що мобільність носіїв заряду в закладеному шару графена більш ніж в тридцять разів перевищує даний показник контактів, виконаних на основі оксиду цинку.

Тим не менш, не обійшлося і без ложки дьогтю. Автори дослідження відзначили, що в даний час існує складність підключення контактних шарів, товщина яких складає всього 0.03 нанометра, до зовнішньої електричного кола. Крім того, слід мати на увазі, що в проведеному дослідженні використовувалися невеликі тестові образи, площа яких не перевищувала квадратного сантиметра. В реальності ж необхідно буде створити шар графена значно більшої площі. Як би там не було, деяке просвітлення є, і, цілком можливо, вченим найближчим часом вдасться подолати всі наявні складності.

Читайте также...