Νοτιοκορεάτες ερευνητές εφάρμοσαν μια διαδικασία που επιτρέπει τη χρήση μεμβράνης οξειδίου ψευδαργύρου με προσμίξεις αλουμινίου σε γυαλί χαλαζία που προστατεύει από την ακτινοβολία
Μια επίδειξη σε ηλιακά φωτοβολταϊκά πλαίσια χώρου III-V έδειξε ότι βελτίωσε σημαντικά την επίδραση θωράκισης του γυμνού γυαλιού χαλαζία.
Μια ερευνητική ομάδα της Νότιας Κορέας με επικεφαλής το Κορεατικό Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Τεχνολογίας (KETI) ανέφερε ότι το γυαλί χαλαζία με θερμικά επεξεργασμένη μεμβράνη οξειδίου ψευδαργύρου με προσμίξεις αλουμινίου μπορεί να παρέχει θωράκιση από την ακτινοβολία ηλεκτρονίων για φωτοβολταϊκά πλαίσια χώρου III-V.
Οι λεπτομέρειες της μελέτης με τίτλο «Γυαλί θωράκισης ακτινοβολίας με προσαρμοσμένες επιστρώσεις οξειδίου του ψευδαργύρου (AZO) με προσμίξεις αλουμινίου για ανθεκτικά φωτοβολταϊκά πλαίσια χώρου», δημοσιεύτηκαν από την RSC Advances.
Ερευνητές από το Korea Advanced Nanofab Center (KANC) συνέβαλαν επίσης στην εργασία.
«Η εργασία μας καταδεικνύει ότι το γυαλί χαλαζία με επικάλυψη οξειδίου ψευδαργύρου (AZO) με προσμίξεις αλουμινίου μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα αποτελεσματικό γυαλί κάλυψης θωράκισης ακτινοβολίας για φωτοβολταϊκά πλαίσια χώρου.
Προσαρμόζοντας τις ιδιότητες της μεμβράνης AZO μέσω μετα-επεξεργασιών, βελτιώσαμε σημαντικά τόσο την κρυσταλλικότητα όσο και την απόδοση θωράκισης από την ακτινοβολία ηλεκτρονίων, επιτρέποντας βελτιωμένη ανθεκτικότητα των φωτοβολταϊκών στοιχείων χώρου», δήλωσε στο pv-magazine.com ο Yonghwan Lee, (συντάκτης της έρευνας).
Συνοπτικά η διαδικασία
Οι ερευνητές επέλεξαν μια διαφανή επίστρωση αγώγιμου οξειδίου (TCO) για το γυαλί κάλυψης ως εναλλακτική λύση στο συμβατικό γυαλί κάλυψης χώρου με πρόσμιξη δημητρίου.
Στη συνέχεια, επέλεξαν το AZO ως αντιπροσωπευτική επίστρωση TCO.
Στη μελέτη, δοκιμάστηκαν 2 μέθοδοι μετεπεξεργασίας μεμβράνης AZO - επεξεργασία με υπεριώδη ακτινοβολία (UV) και θερμική ανόπτηση.
Η ομάδα συνέκρινε την απόδοση 4 δειγμάτων υποστρώματος:
γυμνός χαλαζίας, το AZO που έχει αναπτυχθεί ως έχει, το AZO που έχει υποστεί επεξεργασία με υπεριώδη ακτινοβολία και ο χαλαζίας που έχει υποστεί ανόπτηση με επικάλυψη AZO.
Ένα εκτεταμένο σύνολο δοκιμών αποκάλυψε ότι μεταξύ των δύο, η θερμική ανόπτηση (θερμική κατεργασία στην οποία υποβάλλεται ένα μέταλλο ή κράμα, που έχει υποστεί κάποια κατεργασία) βρέθηκε να είναι πιο αποτελεσματική στην απομάκρυνση υπολειμματικών οργανικών ενώσεων και διαλύτη.
Ακόμη ήταν καλύτερη στην «πρόκληση κρυστάλλωσης της αρχικά άμορφης λεπτής μεμβράνης AZO».
Παρατηρήθηκε περαιτέρω ότι η θερμική ανόπτηση ενίσχυσε την αποτελεσματική θωράκισή της από την ακτινοβολία ηλεκτρονίων.
Στη συνέχεια, το γυαλί με επικάλυψη AZO δοκιμάστηκε σε μονάδες μεγάλης επιφάνειας 30 cm2 βασισμένες στην τεχνολογία φωτοβολταϊκών κυψελών 4G32C III-V.
Πιθανή βελτίωση στη μακροπρόθεσμη ανθεκτικότητα των φωτοβολταϊκών
Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα ευρήματα δείχνουν ότι οι λεπτές μεμβράνες AZO μπορούν (όταν παρασκευάζονται με κατάλληλη μετεπεξεργασία), να χρησιμεύσουν ως αξιόπιστα στρώματα θωράκισης ακτινοβολίας, προσφέροντας σημαντική πιθανή βελτίωση στη μακροπρόθεσμη ανθεκτικότητα και τη σταθερότητα λειτουργίας των διαστημικών φωτοβολταϊκών μονάδων».
Η ερευνητική ομάδα η οποία διεξάγει συνεχή έρευνα σε υλικά υαλοπινάκων κάλυψης και διαστημικές μονάδες, συμπεριλαμβανομένων επιστρώσεων ανθεκτικών στην ακτινοβολία και ελαφριάς ενθυλάκωσης, εργάζεται τώρα σε διαστημικές φωτοβολταϊκές μονάδες επόμενης γενιάς.
Στόχος είναι να καταστεί η τεχνολογία των μονάδων ελαφρύτερη σε βάρος για να βοηθήσει στη μείωση του κόστους εκτόξευσης και να μειώσει τον όγκο όντας ευέλικτη και αναπτυσσόμενη, σύμφωνα με τον Lee.
www.worldenergynews.gr
