Günəş enerjisinin çevrilməsində daim artan səmərəliliyin axtarışı ənənəvi silikon əsaslı pn qovşağı günəş elementlərindən kənarda kəşfiyyatlara səbəb olmuşdur. Perspektivli prospektlərdən biri işığın udulması və elektrik enerjisi istehsalına unikal yanaşma təklif edən Schottky diod günəş batareyalarında yerləşir.
Əsasları Anlamaq
Ənənəvi günəş batareyaları müsbət yüklü (p-tip) və mənfi yüklü (n-tip) yarımkeçiricinin qovuşduğu pn qovşağına əsaslanır. Bunun əksinə olaraq, Schottky diodlu günəş batareyaları metal-yarımkeçirici qovşağından istifadə edir. Bu, metal və yarımkeçirici arasında müxtəlif enerji səviyyələri ilə formalaşan Şottki maneəsi yaradır. Hüceyrəyə dəyən işıq elektronları həyəcanlandırır, bu maneəni aşmağa və elektrik cərəyanına kömək etməyə imkan verir.
Schottky Diode Günəş Hüceyrələrinin üstünlükləri
Schottky diod günəş batareyaları ənənəvi pn qovşaq hüceyrələrinə nisbətən bir sıra potensial üstünlüklər təklif edir:
Effektiv İstehsalat: Schottky hüceyrələri pn qovşaq hüceyrələri ilə müqayisədə istehsal üçün ümumiyyətlə daha sadədir və potensial olaraq istehsal xərclərini aşağı salır.
Təkmilləşdirilmiş İşıq Tutma: Schottky hüceyrələrindəki metal təmas hüceyrə daxilində işığın tutulmasını yaxşılaşdıraraq işığın daha səmərəli udulmasına imkan verir.
Daha sürətli yük daşıma: Schottky maneəsi, foto-generasiya edilmiş elektronların daha sürətli hərəkətini asanlaşdıra bilər, potensial olaraq konversiya səmərəliliyini artırır.
Schottky Günəş hüceyrələri üçün material kəşfiyyatı
Tədqiqatçılar Schottky günəş batareyalarında istifadə üçün müxtəlif materialları fəal şəkildə araşdırırlar:
Kadmium Selenid (CdSe): Mövcud CdSe Schottky hüceyrələri 0,72% ətrafında təvazökar effektivlik nümayiş etdirsə də, elektron şüa litoqrafiyası kimi istehsal üsullarında irəliləyişlər gələcək təkmilləşdirmələr üçün vəd edir.
Nikel oksidi (NiO): NiO, Schottky hüceyrələrində 5,2%-ə qədər səmərəliliyə nail olmaqla, perspektivli p-tipli material kimi xidmət edir. Onun geniş diapazon xüsusiyyətləri işığın udulmasını və ümumi hüceyrə performansını artırır.
Qallium Arsenid (GaAs): GaAs Schottky hüceyrələri 22%-dən çox effektivlik nümayiş etdirmişdir. Bununla belə, bu performansa nail olmaq üçün dəqiq idarə olunan oksid təbəqəsi ilə diqqətlə hazırlanmış metal-izolyator-yarımkeçirici (MIS) strukturu tələb olunur.
Çağırışlar və Gələcək İstiqamətlər
Potensiallarına baxmayaraq, Schottky diodlu günəş batareyaları bəzi çətinliklərlə üzləşirlər:
Rekombinasiya: Hüceyrə daxilində elektron-deşik cütlərinin rekombinasiyası səmərəliliyi məhdudlaşdıra bilər. Bu cür itkiləri minimuma endirmək üçün əlavə tədqiqatlara ehtiyac var.
Baryer hündürlüyünün optimallaşdırılması: Schottky maneə hündürlüyü səmərəliliyə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Effektiv yük ayırma üçün yüksək maneə ilə minimum enerji itkisi üçün aşağı maneə arasında optimal tarazlığın tapılması çox vacibdir.
Nəticə
Schottky diodlu günəş batareyaları günəş enerjisinin çevrilməsində inqilab etmək üçün böyük potensiala malikdir. Onların daha sadə istehsal üsulları, təkmilləşdirilmiş işıq udma imkanları və daha sürətli yük daşıma mexanizmləri onları perspektivli texnologiyaya çevirir. Tədqiqat materialın optimallaşdırılması və rekombinasiyanın azaldılması strategiyalarını daha dərindən araşdırdıqca, Schottky diodlu günəş batareyalarının təmiz enerji istehsalının gələcəyində əhəmiyyətli bir oyunçu kimi ortaya çıxacağını gözləyə bilərik.
Göndərmə vaxtı: 13 iyun 2024-cü il