СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ станут дешевле

У неорганических полупроводниковых материалов на основе кремния есть ряд недостатков: коэффициент полезного действия кремниевой батареи ограничен, их производство является довольно дорогостоящим процессом. Именно поэтому ученые ищут новые возможности для изготовления фотовольтаических панелей, применяя органические и наногибридные полупроводники.

В НИЯУ МИФИ разработали технологию создания материала нового типа, состоящего из квантовых точек – это поможет разработать недорогие солнечные батареи, которые поглощают солнечный свет в широком спектральном диапазоне. В квантовых точках возникает эффект размерного квантования: меняются свойства кристалла, в частности, электронно-оптические. От количества атомов, образующих квантовую точку, зависит разность уровней энергии носителей заряда — электронов и дырок, что и влияет на диапазон поглощаемого света.

«Перенос заряда и энергии в конденсатах квантовых точек можно описывать сравнительно простым образом. Это существенно облегчает задачу теоретического моделирования транспорта носителей заряда, необходимого для оптимизации характеристик оптоэлектронных устройств на основе квантовых точек», — рассказывает один из авторов исследования, профессор кафедры физики конденсированных сред НИЯУ МИФИ Владимир Никитенко. Для получения качественного покрытия необходимо тщательно подбирать условия изготовления, а также тип органических молекул, которые «сшивают» квантовые точки между собой. Хотя сами конденсаты производятся недорогими методами. Примечательно, что наногибридные материалы с квантовыми точками могут быть использованы не только для создания фотовольтаических элементов или светодиодов, но и для более сложных полупроводниковых структур. Например, высокочувствительных сенсоров нового поколения. Результаты работы ученых МИФИ опубликованы в Journal of Physical Chemistry Letters.

Автор: Ольга Солодовникова