УЛУЧШЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КРЕМНИЕВЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДОВ НИКЕЛЯ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ В ПЛАМЕНИ

  • М. Ауелханкызы Институт Проблем Горения
  • Б. Т. Лесбаев Институт Проблем Горения
  • Д. И. Ченчик Институт Проблем Горения
  • К. К. Диханбаев Физико-технический факультет, КазНУ им. аль-Фараби
  • Н. Г. Приходько Институт Проблем Горения
  • Т. И. Таурбаев Физико-технический факультет, КазНУ им. аль-Фараби
  • З. А. Мансуров Институт проблем горения
  • А. В. Савельев Университет Штата Северная Каролина
Ключевые слова: нет

Аннотация

Малое КПД современных солнечных батарей объясняются тем, что значительное количество света, покидает ее поверхность без преобразования, а также происходит неравномерная трансформация световых волн. Если покрыть поверхность солнечного элемента плотно сгруппированными квантовыми точками, то такая система может поглощать даже один единственный фотон и при правильном концентрировании квантовых точек различных размеров, можно значительно увеличить мощность солнечных элементов. Настоящая работа посвящена изучению фотоэлектрических свойств солнечных элементов покрытых наночастицами оксида никеля и железа синтезированных в противоточном пламени пропана. В данном случае, наночастицы оксидов выполняют роль квантовых точек на поверхности солнечных элементов и способствуют эффективному поглощению световой энергии, что подтверждается полученными результатами. Нанесение на поверхность кремниевого солнечного элемента наночастиц оксида никеля, привело к повышению выходного напряжения холостого хода до 4-7 %, тока короткого замыкания до 20-28 %, что в совокупности привело к повышению КПД солнечных элементов на 2-3 % .

Литература

1. Moulin E, Sukmanowski J, Schulte M, Gordijn A, Royer FX, Stiebig H. Thin-film silicon solar cells with integrated silver nanoparticles. Thin Solid Films 2008;516:6813–7.
2. Luo PQ, Moulin E, Sukmanowski J, Royer FX, Dou XM, Stiebi H. Enhanced infrared response of ultra thin amorphous silicon photosensitive devices with Ag nanoparticles. Thin Solid Films 2009;517:6256–9.
3. Nakayama K, Tanabe K, Atwater HA. Plasmonic nanoparticle enhanced light absorption in GaAs solar cells. Appl Phys Lett 2008;93:121904.
4. Nishioka K, Horita S, Ohdaira K, Matsumura H. Antireflection subwavelength structure of silicon surface formed by wet process using catalysis of single nano-sized gold particle. Sol Energy Mater Sol Cells 2008;92:919–22.
5. Abe S, Kajikawa K. Linear and nonlinear optical properties of gold nanospheres immobilized on a metallic surface. Phys Rev B 2006;74:035416.
6. Mokkapati S, Beck FJ, Polman A, Catchpole KR. Designing periodic arrays of metal nano-particles for light-trapping applications in solar cells. Appl Phys Lett 2009;95:053115.
7. Derkacs D, Lim SH, Matheu P, Mar W, Yu ET. Improved performance of amorphous silicon solar cells via scattering from surface plasmon polaritons in nearby metallic nanoparticles. Appl Phys Lett 2006;89:093103.
8. de Waele R, Burgos SP, Polman A, Atwater HA. Plasmon dispersion in coaxial waveguides from single-cavity optical transmission measurements. Nano Lett 2009;9:2832–7.
9. I.A. Kuznetsov a, M.J. Greenfield a, Y.U. Mehta a, W. Merchan-Merchan b, G. Salkar a, A.V. Saveliev а, Increasing the solar cell power output by coating with transition metal-oxide nanorods// Applied Energy 88 (2011) 4218–4221.
Опубликован
2018-03-06
Раздел
Статьи