Новости

Альтернативная энергетика Новости

Технология петербургских ученых удешевит производство солнечных панелей на 30%

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали установку и технологию формирования кремниевых наноструктур в едином цикле, превосходящую аналоги в надежности и стабильности работы. Такие структуры будут применяться в производстве экологически чистых источников энергии, аэрокосмической техники, систем связи и медицинского оборудования. Установка на 90% состоит из отечественных компонентов, а разработанная на ней технология позволит снизить стоимость производства солнечных элементов на 30%.

По словам ученых, их установка плазмохимического травления позволит производить такие высокотехнологичные материалы, как наностолбики и наноиглы.

«Стандартный метод предполагает изготовление кремниевых наноструктур в несколько циклов, при этом для каждого из них требуется отдельное оборудование, что значительно удорожает процесс их изготовления. Производство наностолбиков в нашей установке происходит в едином цикле, где проходят все необходимые технологические этапы: контролируется и размер, и плотность, и высота изготовления столбиков, а также удаляется временное защитное покрытие», — комментирует руководитель проекта, кандидат технических наук, заведующий Научно-исследовательской лабораторией «Технологии материалов и изделий электронной техники» Центра НТИ СПбПУ Артём Осипов.

B32I1540.jpg

Наностолбики найдут применение в солнечных панелях на основе вертикальных переходов. Разработка позволит контролировать размеры и плотность производимых структур в одной установке, что снизит стоимость изготовления солнечных элементов.

«Преимущество солнечного элемента на вертикальном p-i-n-переходе состоит в том, что при попадании солнечного света между столбиками, он как будто попадает в ловушку и несколько раз преломляется, что повышает коэффициент поглощения солнечного света и увеличивает КПД солнечной батареи. Кроме того, такие вертикальные наностолбики более эффективно поглощают рассеянный солнечный свет, поэтому они работают даже в пасмурную погоду», — пояснил учёный.

Второй продукт разработанной технологии — кремниевые наноиглы. Они представляют особый интерес с точки зрения электровакуумных приборов, холодные катоды которых применяются в спутниковых передатчиках, в томографах, в самолетах, центрах связи, радиотехнике и телевидении. Такие катоды превосходят прямые аналоги по значениям тока на 25%, а срок службы в 40 раз больше, чем у термоэмиссионных.

Технология плазмохимического травления для создания кремниевых наноструктур поддержана программой Минобрнауки России «Приоритет 2030» (реализуется в рамках нацпроекта «Наука и университеты»).

По информации: Технология петербургских ученых удешевит производство солнечных панелей на 30% (priority2030.ru)