Солнечные батареи: достоинства и недостатки

Уже несколько десятилетий ученые пытаются разобраться, как возникают дефекты в солнечных батареях, изготовленных из гидрированного аморфного кремния. Дэвид Дрэболд и его коллеги из университета штата Огайо (США) сообщают в журнале Applied Physics Letters, что им удалось справиться с этой задачей.

«Когда фотоэлектрический материал попадает под интенсивное излучение, атомы водорода перемещаются в другое положение, в результате чего некоторые атомы кремния оказываются связанными с двумя кремниевыми и двумя водородными. Образуются структуры, называемые дигидридом кремния — SiH2», — говорит Дэвид Дрэболд.

Нечто похожее происходит с фотопленкой. Под воздействием света на ее поверхности образуются кластеры из атомов серебра, создающие изображение. В случае фотоэлектрического материала свет заставляет перемещаться атомы водорода, возникают нежелательные дефекты.

Разобраться в происходящем помогли эксперименты и компьютерные модели, описывающие поведение атомов вещества при попадании света. По словам Дрэболда, подобные дефекты не фатальны, но работу ухудшают, поэтому «было бы здорово найти способ борьбы с ними».

Сейчас ученые работают над новыми моделями, которые помогли бы объяснить, каким образом перемещение водорода и образование SiH2 разрушает солнечные элементы.

Гидрированный аморфный кремний используется не только для производства плоских компьютерных мониторов и калькуляторов, но и для крупномасштабного производства энергии.