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Nanopillars Fell-Solarverdrahtung

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Photovoltaics Bekehrter die Photonen vom Licht in eine Spannung? so der Name. Und alles, das die Zahl Photonen verringert, die das elektrische Feld der Halbleiter-P-Nverzweigung innerhalb der Solarzelle schlagen, verringert die Spannung, die sie erzeugt.

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Eine von Sachen, die die Menge der Photonen beschränken, die auf die Solarzelle einwirken, ist der Entwurf der Vorrichtung? s-äußere Schicht. In vielen Solarzellenentwürfen des Silikons wird ein Rasterfeld der Metalldrähte eingesetzt, um die Elektrizität nach und von der Vorrichtung zu erhalten. Das Problem: die Drähte reflektieren Licht weg von der Oberfläche und verringern die Menge der Photonen, die aufgesogen werden. (Es sollte gemerkt werden, dass in irgendeinem photovoltaics, Indiumzinnoxid benutzt wird, um transparente Leitfilme herzustellen, die die Metalldrahtrasterfelder. ersetzen)

Forscher an der Universität von Stanford haben eine neue Annäherung zum Ansprechen dieses Probleme genommen, indem sie ein nanostructure verursachten, das so genannte nanopillars enthält, die über die Metalloberflächen steigen. Die nanopillars verweisen das Licht in die Solarzelle auf eine Art, die Reflexion durch das Metall vermeidet und effektiv bilden das Metall unsichtbar auf das ankommende Licht.

In der Forschung, die im Journal ACS Nano ist veröffentlicht wurde, waren die Forscher in der Lage, die nanopillars in einem chemischen Einprozeß zu fabrizieren. Sie begannen mit einem Nanometer-starken Film 16 des Goldes, der auf ein flaches Blatt des Silikons überlagert worden war. Der Goldfilm wurde mit einer Reihe nanoscale Löchern bedeckt.

? Wir tauchten das Silikon und den perforierten Goldfilm zusammen in einer Lösung der fluss-sauren Säure und des Wasserstoffperoxids unter? besagter Thomas Hymel, ein Stanford-Student im Aufbaustudium, der den ACS Nano Artikel co-authored, in einem Pressekommuniqué. ? Der Goldfilm fing sofort an, in das Silikonsubstrat zu sinken, und Silikon nanopillars fingen an, durch die Löcher im Film oben zu knallen.?

Sobald das gold-coated Silikon in die Chemikalien eingetaucht wird, wird das Metall von einem glänzenden Gold zu einem dunkelroten umgewandelt, das anzeigt, dass das Material nicht mehr Licht reflektiert. Sie können eine Demonstration dieses Prozesses im Video unten aufpassen: Die Resultate dieser Änderung sind drastisch. Die Stanford-Forscher schätzen, dass dieses die Leistungsfähigkeit einiger Solarzellen des Silikons durch 22 Prozent soviel wie erhöhen könnte.

? Solarzellen werden gewöhnlich durch Metalldrähte, die 5 bis 10 Prozent der Oberfläche umfassen schattiert? besagter führender Autor Vijay Narasimhan in einem Pressekommuniqué. ? In unserem besten Entwurf fast können zwei drittel der Oberfläche mit Metall umfaßt werden, dennoch ist der Reflexionsverlust nur 3 Prozent. Haben, dem viel Metall Leitfähigkeit erhöhen könnte und die Zelle weit leistungsfähiger am Umwandlunglicht zur Elektrizität. bildet?

Diese nanopillar Architektur wird nicht begrenzt, um mit Gold zu verwenden; sie kann mit den Kontakten auch arbeiten, die vom Silber, vom Platin, vom Nickel und von anderen Metallen aufgenommen werden. Unter Verwendung der Technik mit anderem Halbleiter konnten Materialien ihn nützlich bilden in den Anwendungen wie Fotosensoren, lichtemittierende Dioden und Anzeigen und transparente Batterien.