Físicos de São Petersburgo criaram um nanocompósito para aumentar a eficiência dos painéis solares de silício

«Físicos da Universidade Eletrotécnica de São Petersburgo “LETI” e da Universidade Alferov sintetizaram um material nanométrico multicamada, que no futuro pode se tornar a base para células solares altamente eficientes”, diz o comunicado de imprensa no site da LETI. O material melhora a eficiência de conversão das células fotovoltaicas de silício em vários por cento, o que é considerado um passo significativo para a energia fotovoltaica. Mas antes da transformação de protótipos em produtos produzidos em massa não é em breve.

Fonte da imagem: etu.ru

«Nós sintetizamos estruturas multicamadas de fosforeto de gálio (GaP) microcristalino em um substrato de silício, usando o método de deposição de camada atômica para criar uma estrutura ordenada. As características dos compósitos obtidos nos dão um ganho de vários por cento de eficiência na capacidade de converter energia em comparação com materiais semelhantes – este é um resultado bastante significativo para os padrões da energia fotovoltaica”, disse Alexander Sergeevich, professor do Departamento de Fotônica da São Gudovskikh.

Elementos químicos foram gradualmente depositados sobre um substrato de silício sob condições de crescimento epitaxial, ou, mais simplesmente, de forma ordenada. Primeiro, um átomo de gálio foi anexado a cada átomo de silício e, no estágio seguinte, um átomo de fósforo (fosfina foi alimentada na câmara, que se decompôs em fósforo no plasma de descarga incandescente). Camadas de fosforeto de gálio de 10 a 20 nm de espessura alternadas com camadas de silício muito finas (3 a 5 nm). A análise abrangente posterior do material obtido confirmou suas propriedades notáveis, como os cientistas descreveram no Journal of Physics D: Applied Physics.

Por si só, o silício quase esgotou as possibilidades de aumentar a eficiência na composição dos fotopainéis solares. A barreira só pode ser empurrada para trás com a ajuda de várias modificações de materiais fotossensíveis, que gradualmente tornam os fotovoltaicos cada vez melhores.