Прорив у створенні фотоелементів знизить вартість виробництва енергії у три рази
Канадські дослідники разом із колегами із Франції зробили новий крок до мініатюризації електроніки — розробили перший мікрометричний фотоелемент із нормально розімкненим контактом. Пристрій товщиною в два людські волосся має значну перевагу над існуючими сонячними технологіями, оскільки скорочує перешкоди на 95% і, в потенціалі, знижує вартість виробництва енергії втричі.
«Ці мікрометричні фотоелементи мають примітні характеристики, зокрема, дуже невеликий розмір і значно знижене екранування, — заявила Карін Хінцер з Університету Оттави, одна з дослідників. — Такі властивості стануть у нагоді для вирішення різних завдань, від підвищення щільності електронних пристроїв до сонячної енергетики, легких ядерних батарей для вивчення космосу та мініатюризації пристроїв зв’язку та інтернету речей».
Тривимірні внутрішні з’єднання підвищують питому потужність чіпа та відкривають можливості його мініатюризації. Однак для впровадження цих з’єднань у фотонні чіпи потрібні нові технології. Канадські та французькі вчені виготовили тривимірні внутрішні з’єднання на багатоперехідному фотоелементі, використовуючи такі процеси, як плазмове травлення, електроосадження золота та хіміко-механічне полірування. Внаслідок цього виникла різнорідна структура з тонких плівок.
Технологія дозволяє скоротити розміри елемента та знизити перешкоди на 95% від значення, властивого стандартним фотоелементам. У порівнянні з пристроями з двовимірними з’єднаннями, тривимірні в шість разів ефективніше використовують площу підкладки. Все разом це дає приріст питомої потужності на підкладку за високої щільності та малих габаритів пристрою.
«Розробка перших мікрометричних фотоелементів із нормально розімкненим контактом — важливий крок у мініатюризації електронних пристроїв», — заявив Матьє де Лафонтен, керівник наукової групи. Йдеться про особливу схему пристрою, коли в пасивному стані контакти розімкнені, а в активному — замкнуті.
Цей технологічний прорив обіцяє значні переваги суспільству. Менш дорогі, потужніші сонячні елементи допоможуть прискорити енергетичний перехід. Легкі атомні батареї сприяють дослідженню космосу, а мініатюризація пристроїв призведе до розвитку інтернету речей та появи більш потужних комп’ютерів та смартфонів, запевняють вчені.
Команда фахівців з Університету Мічигана (США) оголосила навесні цього року про створення транзистора, що реконфігурується, здатного замінити кілька пристроїв. Його впровадження дозволить зробити електроніку меншою і дешевшою.
