Сингапурское правительственное научно-техническое агентство A*STAR разработало альтернативный материал для изготовления кремниевых солнечных элементов, более дешевых и простых в производстве.
Кремниевые фотоэлементы высокоэффективны и способны конвертировать до 25% солнечного света в электричество, но производство кремниевых пластин, которые должны быть около 300 микрон толщиной, чтобы абсорбировать весь солнечный свет, попадающий на них, — процесс дорогой и требующий температур около 1200 градусов Цельсия.
Более дешевой альтернативой кремнию является теллурид кадмия. Однако, он очень токсичен и может вызывать рак. Это побудило Гоутама Далапати и его коллег исследовать сульфид меди-цинка-олова (CZTS), который обладает необходимыми для фотоэлементов оптическими свойствами, но при этом состоит из широко распространенных и нетоксичных веществ, обрабатывать которые дешевле, чем кремний.
«CZTS — это полупроводниковое соединение с более высоким коэффициентом поглощения, чем кремний, — говорит Далапати, — так что он может усваивать больше видимого света и вырабатывать больше электричества, чем кремний, и его можно использовать в больших объемах, например, для создания солнечных крыш или ферм».
Фотоэлементы из CZTS обладают потенциальным КПД до 30%, но тонкие пленки этого соединения должны быть чистыми, без примесей. Также им требуется подходящий материал в качестве буферного слоя, который располагается под CZTS и помогает собирать электрический заряд, пишет Phys.org.
