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Câblage solaire de peau de Nanopillars

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Converti de Photovoltaics les photons de la lumière dans une tension ? ainsi le nom. Et quelque chose qui réduit le nombre de photons qui heurtent le champ électrique de la jonction semi-conductrice de PN à l'intérieur de la pile solaire réduira la tension qu'elle produit.

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Une de choses qui raccourcissent la quantité de photons agissant l'un sur l'autre avec la pile solaire est la conception du dispositif ? couche externe de s. Dans beaucoup de conceptions de pile solaire de silicium, une grille des fils en métal est utilisée afin d'obtenir l'électricité à et du dispositif. Le problème : les fils réfléchissent la lumière à partir de la surface, réduisant la quantité de photons qui sont absorbés. (Il convient noter que dans un certain photovoltaics, l'oxyde de bidon d'indium est employé pour créer les films de conduite transparents qui remplacent les grilles de fil en métal.)

Les chercheurs à l'Université de Stanford ont adopté une approche originale à aborder ce problème en créant un nanostructure comportant les soi-disant nanopillars qui montent au-dessus des surfaces en métal. Les nanopillars dirigent la lumière dans la pile solaire d'une manière dont évite la réflexion par le métal, rendant effectivement le métal invisible vers la lumière entrante.

Dans la recherche éditée dans le nano du journal ACS, les chercheurs pouvaient fabriquer les nanopillars dans un processus chimique en une étape. Ils ont commencé par un film 16 nanomètre-épais d'or qui avait été posé sur une feuille plate de silicium. Le film d'or a été couvert de choix de trous de nanoscale.

? Nous avons immergé le silicium et le film perforé d'or ensemble dans une solution d'acide fluorhydrique et de peroxyde d'hydrogène ? Thomas dit Hymel, un étudiant de troisième cycle de Stanford qui co-authored l'article nano d'ACS, dans un communiqué de presse. ? Le film d'or a immédiatement commencé à descendre dans le substrat de silicium, et les nanopillars de silicium ont-ils commencé à sauter vers le haut par les trous dans le film. ?

Une fois que le silicium gold-coated est plongé dans les produits chimiques, le métal est transformé d'un or brillant à un rouge foncé, qui indique que le matériel ne réfléchira plus la lumière. Vous pouvez observer une démonstration de ce processus dans la vidéo ci-dessous : Les résultats de ce changement sont dramatiques. Les chercheurs de Stanford estiment que ceci pourrait augmenter l'efficacité de quelques piles solaires de silicium près pas moins de 22 pour cent.

? Des piles solaires sont typiquement ombragées par les fils en métal qui couvrent 5 à 10 pour cent de la surface supérieure ? auteur important dit Vijay Narasimhan dans un communiqué de presse. ? Dans notre meilleure conception, presque deux-tiers de la surface peuvent être couverts de métal, pourtant la perte de réflexion est seulement 3 pour cent. Ayant que beaucoup de métal pourrait augmenter la conductivité et rend la cellule bien plus efficace à la lumière de conversion à l'électricité. ?

Cette architecture nanopillar n'est pas limitée pour employer avec de l'or ; elle peut également fonctionner avec des contacts faits d'argent, platine, nickel et d'autres métaux. Utilisant la technique avec l'autre semi-conducteur les matériaux ont pu le rendre utile dans les applications telles que des photodétecteurs, des diodes électroluminescentes et des affichages, et des batteries transparentes.