Уже кілька десятиліть учені намагаються зрозуміти, як виникають дефекти в сонячних батареях, виготовлених із гідрованого аморфного кремнію. Девід Дреболд та його колеги з університету штату Огайо (США) повідомляють у журналі Applied Physics Letters, що вони змогли впоратися з цим завданням.
«Коли фотоелектричний матеріал потрапляє під інтенсивне випромінювання, атоми водню переміщуються в інше положення, в результаті чого деякі атоми кремнію виявляються пов’язаними з двома кремнієвими та двома водневими. Утворюються структури, що називаються дигідридом кремнію — SiH2», — каже Девід Дреболд.
Щось схоже відбувається з фотоплівкою. Під впливом світла на її поверхні утворюються кластери з атомів срібла, що створюють зображення. У випадку з фотоелектричним матеріалом світло примушує переміщуватися атоми водню, виникають небажані дефекти.
Розібратися в тому, що відбувається, допомогли експерименти та комп’ютерні моделі, які описують поведінку атомів речовини при потраплянні світла. За словами Дреболда, такі дефекти не фатальні, але роботу погіршують, тому «було б добре знайти спосіб боротьби з ними».
Нині вчені працюють над новими моделями, які допомогли б пояснити, як переміщення водню та утворення SiH2 руйнує сонячні елементи.
Гідрований аморфний кремній використовується не лише для виробництва плоских комп’ютерних моніторів і калькуляторів, а й для великомасштабного виробництва енергії.