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

Добавить комментарий

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

Зачем за головой Линкольна на горе Рашмор вырубили тайную комнату?

На большинстве фотографий горы Рашмор виден только её знаменитый фасад: высеченные в граните лица Джорджа Вашингтона, Томаса Джефферсона, Теодора Рузвельта и Авраама Линкольна. Однако с...

Звук дискретен: физики впервые зафиксировали квантовый скачок в реальном времени

В классической механике движение считается непрерывным. Если привести твердое тело в состояние вибрации, амплитуда его колебаний будет уменьшаться постепенно. Энергия механического движения...

Чем отличаются дешевые механические клавиатуры от дорогих: за что действительно приходится платить

Разница между бюджетной механической клавиатурой за $20-30 и флагманской моделью за $150-300 давно вышла за рамки обычной надежности. Внешне они могут выполнять одну и ту же функцию, но с...

Из-за ошибки в калибровке «Джеймс Уэбб» случайно открыл быстрый способ искать экзопланеты

В наблюдательной астрономии точность фундаментальных измерений зависит от стабильности опорных источников. Чтобы переводить электрические сигналы детекторов в физические величины —...

Почему магнитные свитчи лучше механических и какие преимущества они дают

Магнитные свитчи (переключатели на эффекте Холла) совершили революцию в мире периферии для киберспорта и работы. В отличие от традиционной механики, где регистрация происходит за счет физического...

Как Торричелли измерил давление воздуха с помощью ртутной трубки

Воздух кажется почти идеальным кандидатом на роль «ничего». Его не видно, он проходит между пальцами, а человек обычно замечает его только тогда, когда воздух превращается в ветер. Поэтому мысль о...