Исследователи из университета Штутгарта установили рекорд эффективности солнечных элементов. Материалом для элементов послужил кристаллический кремний. Чтобы повысить эффективность, кремний подвергли обработке лазером. По словам ученых, этот процесс подходит для применения в серийном производстве.
Достигнутое значение эффективности равно 19%. До настоящего времени предельным значением считалось 16%.
В обычном технологическом процессе полупроводниковый переход на границе двух зон с разным типом проводимости формируется с помощью высоких температур в диффузионной печи. Университетские исследователи использовали с той же целью импульсы лазерного излучения.
На первом этапе на пластину p-типа наносится очень тонкий слой фосфора. Затем импульсы лазера длительностью 1 нс нагревают поверхность кремния примерно до 2000°С. Поскольку импульсы очень короткие, нагреву подвергается тонкий верхний слой материала — менее одного микрона глубиной. При этом фосфор смешивается с кремнием; его атомы проникают в кристалл, формируя pn-переход.
По имеющимся данным, более 90% производимых сейчас солнечных элементов выпускается из кристаллического кремния, поэтому внедрение разработки немецких ученых может иметь значительный экономический эффект.
Источник: EE Times