Plazmoniniai nanodariniai saulės elementų spektriniams nuostoliams mažinti (NIRSOLIS)

Viensandūriniai saulės elementai (SE) netgi teoriškai tegali panaudoti tik trečdalį viso Žemę pasiekiančio Saulės išspinduliuotos energijos srauto. Pagrindinė priežąstis – spektriniai nuostoliai. Kol kas tiktai tandeminių saulės elementų šviesos keitimo intensyvumas viršija Shockley–Queisser ribą. Tačiau šie SE yra brangūs bei sudėtingi. kitos spektrinių nuostolių mažinimo technologijos arba nepasiekia geriausių viensandūrinių SE elementų efektyvumo arba tebėra koncepcijos lygyje. Šiame projekte SE spektriniams nuostoliams mažinti planuojama panaudoti neseniai atrastą tiesioginį šviesos poveikį plazmoninių nanodarinių elektrinėms savybėms. Viensandūriniuose SE nepanaudojamų fotonų, kurių energija mažesnė nei puslaidininkio draustinės juostos plotis, vertimui į fotoelektronus bus naudojama krūvininkų vidinė fotoemisija iš selektyvaus infraraudonosios spinduliuotės sugėriklio. Šio darbo tikslas yra plazmoninių nanodarinių formavimas, tyrimas ir taikymas mažesnės nei puslaidininkio draustinės juostos plotis energijos fotonų fotokonversijos saulės elementuose efektyvumui didinti. Kuriamos technologijos yra skirtos pasiekti saulės elementų šviesos keitimo efektyvumą viršijantį Shockley–Queisser ribą (33.7 proc.): Darbo uždaviniai yra 1. Ištirti auginimo sąlygų įtaką didelio plazmos tankio būdais užaugintų IR plazmoninių nanokompozitų ir skaidriųjų laidininkų sluoksnių savybėms. 2. Ištirti auginimo sąlygų, plazmoninės metamedžiagos geometrijos ir fotįkrovimo efekto įtaką selektyvaus IR sugėriklio bei heterodarinių savybėms. 3. Ištirti kristalinio silicio saulės elementų su integruotais optimizuotais nanodariniais fotoelektrines charakteristikas.