Prehľad témy

•  
   

     Kaleidoskop

  • Fórum noviniek
• 1
  
  

     Čierny kremík

  • Čierny, pórovitý, alebo tzv. porézny kremík bol náhodou objavený v roku 1956 Arthurom Uhlirom Jr. a Ingeborgom Uhlirom v Bellových laboratóriách v U.S. Jedná sa o povrchovo modifikovaný kremík, ktorý pôsobí na pohľad tmavšie, z čoho vyplýva názov čierny.

    .

    

    Obr. 1. Štandardný kremík vpravo a čierny kremík vľavo

    .

    Čierny kremík má nižší index lomu (1,1 až 3) ako štandardný kremík (3,5). Náklady na jeho výrobu sú nízke. Jeho výhodou je aj veľmi nízka odrazivosť (5%), čiže absorbuje viac žiarenia ako štandardný kremík, ktorého odrazivosť  je približne 20 až 30%. Kremíkové solárne panely dosahujú v súčasnosti najvyššiu účinnosť okolo 18-22 % pri štandardných podmienkach a 25 %  v laboratórnych podmienkach, pričom teoretické maximum pre nedopovaný kremík je 29 %. S použitím čierneho kremíka môžu solárne články dosiahnuť účinnosť 22 %.

    Čierny kremík kvôli vysokej absorpčnej rýchlosti rôznych vlnových dĺžok je často využívaný pri výrobe infračervených detektorov a infračervených zobrazovacích zariadení. Ďalej je využívaný pre vysokofrekvenčné aplikácie, fotodetektory ale najčastejšie je uvádzaný v súvislosti so solárnymi článkami. 

    

    Obr. 2: Citlivosť fotodetektora z čierneho kremíka (Black Silicon) v porovnaní so štandardným kremíkom (Silicon), InGaAs a Ge.

     .

    Zdroj: http://doi.wiley.com/10.1002/pssc.200461100
    https://www.pv-magazine.com/2018/01/04/suntechs-black-silicon-solar-cells-enter-mass-production/
    https://www.energy.gov/eere/solar/crystalline-silicon-photovoltaics-research
    http://www.nature.com/articles/nenergy201732
    http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-04508-5_95-2
    https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0167577X15308831