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

Как измерить гравитацию без пробной массы? Физики заменили привычные гири в датчиках на свет лазера

Точное измерение гравитационного поля Земли — важная задача для множества научных и промышленных отраслей. Гравитация на нашей планете распределена неравномерно. Ее сила меняется в...

Система хранения своими руками: обзор полезного органайзера Тек.А.Тек из Лемана Про и изготовление вставок с ячейками

Обзор полезной коробки из Лемана Про и пример моделирования вставки с ячейками для создания системы хранения. Своими руками собрал органайзеры для мелочевки, получилось достаточно дешево и в меру...

Венеция тонет. Разбор 3 стратегий спасения, которые навсегда изменят облик города

Венеция тонет. Повышение глобального уровня моря, вызванное изменениями климата, в сочетании с естественным и антропогенным проседанием грунта, ставит под вопрос существование исторического города....

Почему четырёхгранную гору Кайлас с высотой около 6 600 метров никто не покорил

Перед написанием этой публикации я знал, что условным заветным Граалем среди альпинистов является покорение гор высотой более 8000 метров (так называемые восьмитысячники), но и горы высотой более...

Обзор мембранной клавиатуры A4Tech Bloody B230N с интересной конструктивной особенностью

Последнее время ко мне на обзор попадают почти исключительно механические клавиатуры, и потому для меня стало неожиданностью, что на этот раз в руки попала мембранная модель. Причём речь идёт не о...

Возвращение идеи из 90-х: физики придумали, как сделать сверхточные атомные часы портативными

Современные атомные часы на оптических решетках достигли очень высокого уровня точности. Они способны фиксировать изменения хода времени, вызванные гравитацией, на разнице высот всего в несколько...