Инновационная технология создания материала для фотовольтаики, разработанная в петербургском ЛЭТИ, позволит повысить эффективность солнечных элементов до рекордных значений.
В последние годы, в связи с развитием солнечной энергетики в стране, ученые кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» проводят научные исследования в области тонкопленочных и гетероструктурных солнечных модулей на основе кремния.
Одним из направлений фотовольтаики является формирование решеточно-рассогласованных A3B5 солнечных элементов на кремниевых подложках. Однако такой подход имеет существенный недостаток – значительная плотность дислокаций в приборах за счет несоответствия постоянных решетки приводит к низкому качеству слоев соединений A3B5 и их сильной деградации, что ограничивает их использование для фотоэлектрического преобразования солнечной энергии.
Вариант решения этой проблемы предложил профессор кафедры фотоники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», д.т.н. Александр Гудовских. Подход, предложенный ученым ЛЭТИ, основан на использовании кремниевых подложек, формируемых с помощью совмещения технологии атомно-слоевого осаждения на начальном этапе роста и метода газофазной эпитаксии из металлорганических соединений (МОС-гибридной эпитаксии).
Новая технология позволит увеличить КПД двухпереходных солнечных элементов до рекордных значений: более 30% для неконцентрированного излучения AM0 и более 35% для концентрированного излучения AM1.5D. Высокая эффективность и оптимальная стоимость новой технологии открывает перед ней широкие перспективы применения – от элементов для солнечной энергетики, устанавливаемых на поверхности Земли, до электропитания космических аппаратов.
