Descrierea proiectului
Proiectul N-IBCell, urmareste fabricarea celulelor solare cu banda intermediara de eficienta inalta (IBSCs). Acestea sunt celule solare proiectate sa absoarba de asemenea fotoni cu energia mai mica decat a benzii interzise prin intermediul unei benzi de energie electronica care este localizata in interiorul benzii interzise a semiconductorului gazda, producand astfel fotocurent imbunatatit mentinand ideal in acelasi timp fotovoltajul dat de banda interzisa a materialului fotovoltaic gazda.
IBSCs au in teorie o limita a efficientei de 63.2%, 50% mai mare decat limita pentru celulele solare standard. Un alt avantaj al acestor IBSCs este simplicitatea lor si de aici costurile lor reduse de productie, atata vreme cat ele necesita numai o singura jonctiune p-n. Primele IBSCs au fost fabricate numai cu 10 ani in urma si cateva abordari diferite au fost pana acum sugerate si incercate. Cele mai de succes se bizue puncte cuantice (QDs) bazate pe semiconductorii III-As. semiconductors. Rezultate promitatoare au fost obtinute, desi materialele optime nu au fost inca identificate si realizate.
Realizarea unei celule ideale QD-IBSC cere o superretea tridimensionala periodica de puncte cuantice (QDs) relative mici cu o distributie de dimensiuni ingusta. Un nivel de energie confinat al electronilor in punctele cuantice (QDs) formeaza banda intermediara (IB) dorita si ideal un singur nivel confinat exista.
Cea mai populara metoda de fabricatie este sa beneficiezi de autoasamblarea spontana a insulelor coerente 3D in epitaxial de nepotrivire de retea cunoscuta ca si cresterea Stranski-Krastanov (SK). O dispunere spatiala ordonata de straturi apropriate de puncte cuantice (QD) va completa superreteaua 3D. Abordarea cu puncte cuantice (QD) este singura pana acum demonstrand atat absorptia fotonilor cu energie sub cea a benzii interzise cat si conservarea fotovoltajului in IBSCs. Totusi, curentul fotogenerat in QD-IBSC a fost prea mic sa conduca la inaltele eficiente de coversie asteptate.
Aceasta se datoreaza in principal acumularii strain-ului de nepotrivire de retea a QD, care tinde sa deterioreze punctele cuantice, mareasca neomogenitatea lor dimensionala, reduca densitatea de suprafata a lor si limiteze numarul de straturi absorbante de QDs in superretea (pentru a evita dislocatiile de nepotrivire).
In acest respect, proiectul N-IBCell se ocupa de compensarea si/sau medierea “strain”-ului inalt al materialelor III-N, constand in dispuneri(aranjamente) de puncte cuantice (QDs) de forma In(Ga)N/InGaN, prin inserarea de straturi subtiri de BInGaN in vecinatatea proximala a QDs, in incercarea de a imbunatati atat uniformitatea dimensionala si densitatea de suprafata a QDs precum si cresterea numarului de straturi de QDs cu strain coherent in aranjamentul tridimensional.
[inapoi la pagina principala]
|
