Ученые из Университета Тохоку в Японии изготовили почти невидимый солнечный элемент на основе оксида индия-олова (ITO) и дисульфида вольфрама (WS 2 ) в качестве прозрачного электрода и фотоактивного слоя соответственно.
В этом типе фотоэлектрического устройства, которое также известно как солнечный элемент с соединением Шоттки, полоса необходимая для разделения заряда, обеспечивается границей раздела, расположенной между металлом и полупроводником.
В предлагаемом устройстве и идеальной зонной структуре несовпадение работы выхода (ВФ) между одним из электродов и полупроводником разделяет фотогенерированные электронно-дырочные пары. «Как только сгенерированные носители перемещаются к противоположному электроду, может быть реализована выработка электроэнергии», — объяснили ученые.
WS 2 является членом семейства материалов, известных как дихалькогениды переходных металлов (ДМД), которые, по словам ученых, идеально подходят для почти невидимых солнечных элементов из-за их подходящей ширины запрещенной зоны в диапазоне видимого света и самого высокого коэффициента поглощения на единицу.
При разработке солнечных элементов исследователи стремились избежать примесей на границе раздела, которые, по их словам, могут быть причиной нежелательной поверхностной рекомбинации, что, в свою очередь, снижает эффективность разделения носителей на границе раздела, тем самым влияя на разомкнутую цепь устройства.
Переход ITO-WS 2 был изготовлен путем напыления ITO на кварцевую подложку, а монослой WS 2 был выращен методом химического осаждения из паровой фазы (CVD). «Рабочая функция прозрачных электродов из ITO была модулирована тонким металлическим пленочным покрытием без ущерба для высокой прозрачности ITO», — заявили в группе.
Солнечный элемент достиг эффективности преобразования энергии, которая в 1000 раз выше, чем у эталонного устройства, использующего обычный электрод ITO. Ученые отметили, что у ячейки есть потенциал для достижения прозрачности 79%.
Сподобалася стаття! Підтримай проект BuildingTech!
Дякуємо всім за допомогу!
PrivatBank:
UAH - 4149 4993 7451 0947
USD - 4149 4993 7451 0988
EUR - 4149 4993 7451 1002
