Boriss Poļakovs, LU Cietvielu fizikas instituts

Παρουσίαση με θέμα: "Boriss Poļakovs, LU Cietvielu fizikas instituts"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Boriss Poļakovs, LU Cietvielu fizikas instituts
Saules baterijas Boriss Poļakovs, LU Cietvielu fizikas instituts Rīga 2011

2 Saules enerģija fotoni

3 Efektivitātes tabula

4 Saules bateriju (SB) paaudzes
Pirmā paaudze: kristāliska silicija baterija izveidota uz vienas p-n parejas, parasti veidota uz Si veifera pamatnes (visaugstākā efektivitāte). Otrā paaudze: SB veidota izmantojot plānās p un n a-Si vai p-Si kārtiņas (efektivitāte ir zemāka, bet ražošanas izdevumi ir mazāki). Trešā paaudze: ļoti plaša saime, kuru definē ka SB, kurās neizmanto parasto p-n pareju, lai sadalītu lādiņnesējus. Pie trešās paaudzes pieder polimēra SB, fotoelektroķīmiskās SB, nanokristālu SB u.t.t.

5 Gaismas enerģijas pārveidošanas soļi
1. Gaismas absorbcija eksitons elektrons caurums 2. Eksitona sadalīšana 3. Elektronu un caurumu transports uz elektrodiem

6 Metāls – izolators - metāls

7 Šottki kontakts un heteropāreja

8 Klasiskā p-n saules baterija

9 1.paaudze: c-Si saules baterija
Kristāliskā silicija SB Multikristāliskā silīcija SB

10 2. paaudze: a-Si saules baterijas

11 Enerģijas zudumi Fotons netika absorbēts Fotona enerģija pārāk liela
Parējas enerģijas zudumi Kontakta zudumi Rekombinācija

12 Melnā silīcija SB melnais Si Plus 36-42%

13 Tandēma SB

14 Augstas efektivitātes SB
Koncentratora SB Tandēma SB (h=39.3%)

15 Silīcija tandēma SB h=10.5%
T.Soderstorm. Appl. Phys. Lett. 94, (2009)

16 CdS/CdTe un CIGS SB h=16.5% h=19.5%

17 Organiskās un trešās paaudzes SB
Specifiskās problēmas: Plata aizliegta zona (2 eV) Liela eksitona saites energija Zema lādiņnesēju mobilitāte Īss eksitona difūzijas ceļš

18 Organiskās SB

19 Gretzela nanovadu SB M.LAW et al. Nat. Mater. 4, 455 (2005)

20 Cietās nanovadu SB η=2.3% R. Tena-Zaera et al, C. R. Chimie 9, 717 (2006)

21 Nanokristālu SB h=3% I.Gur et al. Science 310, 462 (2005)

22 A-Si lāzera kristalizācija
Palielinot lāzera enerģiju amorfā silīcija plānā kārtiņa pārveidojas kristāliskajā: a-Si -> nc-Si -> mc-Si -> c-Si Kristalizācija Lādiņnesēju mobilitātes palielināšana Dopantu aktivācija a b c

23 Paldies par uzmanību!