无线电物理学家将致力于提高太阳能电池的效率
05.03.2018
无线电物理系的高级科研员兼物理-数学博士德米特里·戈恩致力于提高太阳能转化为电能的效率。他在CdHgTe(镉汞碲)的基础上创建光电转换器,这将允许提升太阳能电池的效率并且降低成本。
这项工作是在托国立无线电物理系量子电子与光子教研室的主任亚历山大·沃伊彩霍夫斯基的领导下进行的并且得到了俄联邦总统奖励基金的支持。

德米特里·戈恩强调说:“太阳能电池的主要组件是太阳能电池(光电转换器)。传统的太阳能电池将主要可见光范围内的辐射转换为电流。元素的质量通过效率系数来进行评估,这就证明了太阳辐射能量落在元素上转化成电能的份额。达到的效率值(约45%)远远低于理论极限(大约60%)。这就要求必须增加电池的面积,并且在太阳辐射强烈的地区有目的性的使用它们”。

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目前,为了制造光电转换器主要是使用硅制材料。但是,它对可见光的转换范围(0.3-0.7微米),并且辐射波长是1.0微米,光转换的效率急剧下降,因为实际波长大于1.2微米。
德米特里·戈恩提议将仪器的光谱范围延伸到红外区域,在CdHgTe基础上采用了新型的结构—屏障结构。这种材料在红外线范围内很敏感,并且可以通过改变半导体的组成部分来重新排列光谱区。除此之外,使用屏障结构能够将太阳能电池的生产变得更便宜。CdHgTe的结构是在俄罗斯科学院西伯利亚分院物理半导体国产技术研究所生产的。

德米特里·戈恩强调说:“使用这种材料能够让太阳能电池的特性更接近于理论,这将大大提升光转换的效率,降低太阳能电池板的成本。这也将有效扩大其应用的有效面积,例如,扩展到之前因为太阳辐射的低强度导致的不实用性领域”。

值得补充的是,德米特里·戈恩已经是第三次得到俄联邦总统奖励基金的支持。