Технология петербургских ученых удешевит производство солнечных панелей на 30%

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | IXBT Market

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) разработали технологию формирования кремниевых наноструктур с помощью наносферной литографии и установки плазмохимического травления. Созданная установка почти полностью состоит из отечественных деталей. Технология удешевит производство солнечных элементов на 30%.

На сегодняшний день кремний, из-за своих уникальных физико-химических свойств, является ключевым материалом полупроводниковой индустрии. Кремниевые наноструктуры — наностолбики и наноиглы, находят применение в электровакуумных приборах и солнечных элементах.

Стандартный метод предполагает изготовление кремниевых наноструктур в несколько циклов, при этом для каждого из них требуется отдельное оборудование, что значительно удорожает процесс производства. Ученые Политехнического университета разработали установку для производства наностолбиков, в едином цикле которой происходят все необходимые технологические этапы: контролируется и размер, и плотность, и высота изготовления столбиков, а также удаляется маска (временное защитное покрытие).

«Разработанная нами установка плазмохимического травления на 90% состоит из отечественных компонентов, что обеспечит технологическую независимость РФ, особенно в сегменте электровакуумных приборов микроэлектронной промышленности, — комментирует руководитель проекта, кандидат технических наук, заведующий Научно-исследовательской лаборатории "Технологии материалов и изделий электронной техники" СПбПУ Артём Осипов. Изготовленные наностолбики найдут применение в солнечных панелях на основе вертикальных переходов. Такая технология удешевит производство солнечных элементов на 30%.

«Преимущество солнечного элемента на вертикальном p-i-n-переходе в том, что при попадании солнечного света между столбиками, он как будто попадает в ловушку и несколько раз преломляется, что повышает коэффициент поглощения солнечного света и увеличивает КПД солнечной батареи. Кроме того, такие вертикальные наностолбики более эффективно поглощают рассеянный солнечный свет, поэтому такие панели работают даже в пасмурную погоду, — рассказал учёный. — КПД солнечного элемента зависит от размера наностолбиков, который мы подбираем экспериментально. Для того, чтобы получить оптимальные значения, нужно задать правильные размеры и плотность структур. Эти параметры мы можем контролировать в одной установке».

Второй результат разработанной технологии — кремниевые наноиглы, представляющие особый интерес с точки зрения электровакуумных приборов. Электровакуумные приборы, в основе которых холодные катоды, применяются в спутниковых передатчиках, в томографах, в самолетах, центрах связи, радиотехнике и телевидении. Разработанные холодные катоды на основе кремниевых наноигл превосходят по значениям тока, созданные на сегодняшний день аналоги, на 25%. Кроме того, они обладают высоким сроком службы, более чем в 40 раз превосходящим срок службы термоэмиссионных катодов.

Проект привлекает и талантливую молодежь — вовлеченные в него студенты готовят выпускные работы по соответствующей тематике. Установка плазмохимического травления для разработки кремниевых наноструктур поддержана программой Минобрнауки России «Приоритет 2030».  

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

4 комментария

109377092422006069915@google
Круто, если правда. Осталось запустить производство…
1
Не, он готовит паленый виски на самогонном аппарате, замаскированном под научное оборудование.
117322546125296207099@google
Технология закупки панелей с алиекспресса удешевить на 30%…
C
Как обычно у нас нет производств, куда эту технологию внедрять… все «уплывет»самсунгу.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Советская «летающая тарелка» АЛА-40, опередившая время: почему она так и не покорила небо

В конце 1970-х годов в стенах Московского авиационного института группа студентов под руководством Юрия Ишковa и при научном руководстве Сергея Егерa начала работу над необычной концепцией...

Звёздный двигатель Шкадова — советская идея 1987 года — впервые получил решение проблемы стабильности

В 1987 году советский инженер Леонид Шкадов предложил способ перемещать звёзды. Над звездой размещается гигантский отражатель. Свет звезды давит на отражатель и толкает его прочь. Гравитация звезды...

9 полезных фишек PlayStation 5, о которых должен знать каждый владелец

В статье расскажу про полезные фишки PlayStation 5, которыми пользуюсь сам. Поговорим не про какие-то «секретные функции», а обычные настройки и опции, которые делают жизнь с консолью проще. Если...

Нейтронные звёзды перед столкновением деформируются не так, как считалось: физики обнаружили три релятивистских механизма, которых не было в моделях

Нейтронная звезда — один из самых плотных объектов во Вселенной. При диаметре около двадцати километров её масса составляет порядка полутора солнечных. Вещество внутри сжато до...

Недостроенный детектор на дне моря поймал нейтрино, которое не смог поймать IceCube. Новая физика или случайность?

В феврале 2023 года детектор ARCA — часть строящегося на дне Средиземного моря нейтринного телескопа KM3NeT — зарегистрировал частицу экстремальной энергии. Мюон прошил...