Aktuálne správy Späť na správy
Technológie: Polovodičová podpora slnečnej energie
Sunday 23 May 2010 Zväčšiť písmo | Vytlačiť stránku
Champaign 23. mája (TASR) – Nový spôsob výroby gáliumarzenidových polovodičov zlacňuje tento základ slnečných fotočlánkov, ktorý je efektívnejší ako kremíkový.
V časopise Nature to oznámil jedenásťčlenný americko-juhokórejský tím Johna Rogersa a Xiuling Liovej z Illinoiskej univerzity v Urbana-Champaign (USA). Prvým autorom článku bol ich kolega Jongseung Yoon.
Polovodičový základ väčšiny elektronických zariadení je z kremíka. Platí to aj pre pre fotovoltaické články, ktoré premieňajú slnečné svetlo na elektrinu. Kremík však v tomto ohľade zďaleka nie je najefektívnejší. Arzenid gália čiže gáliumarzenid (GaAs) a podobné zložené polovodiče sú takmer dvojnásobne efektívnejšie. Lenže ich využívanie obmedzujú obťažnosť a vysoké náklady kvalitnej výroby tenkých vrstiev vo veľkom a komplikovaný prenos týchto vrstiev na pružné či priehľadné substráty.
John Rogers a Xiuling Liová s kolegami teraz našli riešenie. Gáliumarzenid sa bežne ukladá v jedinej tenkej vrstve na malú doštičku. Finalizácia predmetného elektronického zariadenia potom prebieha buď priamo na tejto doštičke, ale sa doštička pokrytá polovodičom rozreže na potrebne veľké čipy. No oni ukladali na doštičku gáliumarzenid v hrubších, viacvrstvových útvaroch, ktoré pripomínajú sendviče.
Oddeliteľnosť jednotlivých vrstiev dosiahli striedavým ukladaním vrstiev gáliumarzenidu a alumíniumgáliumarzenidu (AlGaAs). Druhú z týchto látok totiž možno v kyslom kúpeli a účinkom oxidačného činidla rozpustiť, čím sa uvoľnia tenké fólie gáliumarzenidu.
Špeciálne zariadenie ich po jednej prenesie na substrát – sklo, kremík, alebo plast. Doštičku, na ktorú sa pôvodne vrstvy sendvičovo ukladali, potom možno znovu použiť.
Členovia tímu preukázali výrobnú efektívnosť tohto postupu tromi typmi elektronických zaradení na rôznych substrátoch. Po prvé, tranzistormi ovládanými elektrickým poľom (FET), skombinovanými do logických brán na sklených doštičkách. Po druhé, zobrazovacími zariadeniami, fungujúcimi v oblasti blízkeho infračerveného žiarenia, na kremíkových doštičkách. A po tretie, slnečnými fotovoltaickými článkami na plastových fóliách.
Nová metodika zvlášť vyniká práve v súvislosti s poslednou z týchto aplikácií. Tenké fólie gáliumarzenidu jednotlivo odoberané z doštičky sa totiž dajú ukladať vedľa seba na potrebný substrát. Dokopy tak vytvárajú oveľa väčšiu plochu, ako je tomu v rámci jednovrstvovej metodiky, pri ktorej veľkosť doštičky obmedzuje veľkosť finálneho produktu.
Viacvrstvová veľkovýroba tak zväčšuje zbernú plochu fotovoltaických článkov pri vyššej efektívnosti prevádzky a znížení výrobných nákladov. Prechod od kremíkových slnečných panelov na gáliumarzenidové by zvýšil atraktívnosť toho typu alternatívnej energie.
Zdroje: Nature z 20.5.2010; Komuniké University of Illinois at Urbana-Champaign z 19.5.2010
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo ďalšie šírenie správ a fotografií zo zdrojov TASR je bez predchádzajúceho písomného súhlasu TASR porušením autorského zákona
