Чтобы получить
кремний для солнечных элементов, сначала делают стержень кремния высокой
степени очистки, а затем обрабатывают в несколько этапов с постепенным нагревом
и охлаждением. Но, как долго нагревать (охлаждать) кремний, как быстро
охлаждать (нагревать), сколько этапов нагревания-охлаждения необходимо – до сих
пор для этого пользовались методом проб и ошибок, руководствуясь интуицией и
опытом.
Теперь исследователи
Массачусетского технологического института считают, что они нашли способ лучше.
Инструмент под
названием "Impurities to Efficiency" (известный как I2E)
позволяет компаниям или исследователям изучать альтернативные стратегии
производства, подключить описание планируемых материалов и этапов обработки.
Примерно через минуту моделирования I2E дает представление о том, с какой
именно эффективностью полученная солнечная батарея будет преобразовывать
солнечный свет в электричество.
Одним из важнейших факторов, определяющих эффективность солнечной ячейки, является размер и распределение частиц железа в кремнии. Несмотря на то, что кремний, который используется в солнечных элементах, был очищен до уровня 99,9999 %, оставшиеся крошечные вкрапления железа формируют препятствия, которые могут блокировать поток электронов.
Аспирант David
Fenning, член команды Массачусетского технологического института, работающей
над I2E, сравнивает влияние атомов железа на поток электронов в солнечных
элементов с группой протестующих в городе. Если они собираются вместе на одном
перекрестке, они могут блокировать движение в этой точке, но автомобиль все еще
может найти обходные пути. "Но если есть один человек в середине каждого
перекрестка, весь город может быть перекрыт", говорит он, хотя это то же
самое количество людей.
