Недорогие солнечные батареи появятся в скором будущем

Современные полупроводники постоянно совершенствуются. Инженеры осваивают все более мелкий техпроцесс, а их эффективность постоянно увеличивается. Стоимость производства полупроводников на сегодня очень высока, что в значительной мере тормозит распространение технологических новшеств. Однако ученые нашли решение, которое позволит значительно удешевить процесс производства, пишет Hi-tech@mail.ru.

Команда исследователей из университета Северной Каролины обнаружила, что наслаивание материалов толщиной в один атом позволяет создавать полупроводники, которые эффективно передают заряд независимо от того, сохраняется ли соответствие кристаллических решеток в используемых материалах. По словам авторов открытия, новый подход позволит удешевить производство полупроводников на порядок. Наиболее перспективным они видят использование своего открытия в производстве солнечных батарей, лазеров и светодиодов.

Современное производство полупроводников является дорогостоящим из-за того, что сама технология подразумевает использование материалов с идентичными кристаллическими решетками, а также их точное накладывание друг на друга. Это вызвано необходимостью эффективной передачи энергии между материалами с минимальными потерями. Такое положение дел ограничивает варианты используемых материалов и одновременно вызывает необходимость применения высокоточного дорогостоящего оборудования.

«Мы обнаружили, что структура кристаллической решетки не имеет никакого значения, если использовать материалы толщиной в один атом (2-D). Мы использовали сульфид молибдена и сульфид вольфрама для эксперимента, но это фундаментальное открытие,  которое, по нашему мнению, относится к любому 2-D материалу. Это означает, что вы можете использовать любую комбинацию из двух и более полупроводниковых материалов и накладывать их в случайном порядке, но все равно получите эффективно передачу заряда между ними», — описывает технологию один из авторов открытия доктор Линьу Цао (Linyou Cao).

Использование этого открытия в промышленных масштабах может существенно снизить стоимость производства полупроводников без ухудшения эффективности их работы. В первую очередь это должно отразиться на стоимости солнечных батарей и других элементов, взаимодействующих со светом. Если технология пройдет коммерческие испытания и хорошо проявит себя в стабильности работы в промышленных масштабах, мы сможем увидеть заметное удешевление некоторых видов электроники, а солнечные батареи могут получить повсеместное распространение, что также позитивно скажется на экологической ситуации, которая стабильно ухудшается.