تجاری‌سازی سلول‌های خورشیدی به کمک فناوری سیلیکون سیاه

آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدید پذیر آمریکا ‏‎(NREL)‎، لیسانس اعطایی خود به شرکت فناوری ناتکور را به ‏پتنت‌های جدیدی تعمیم داد. با گسترش دامنه این لیسانس، شرکت فناوری ناتکور خط محصولات سیلیکون ‏سیاه را بر اساس پتنت‌های ‏NREL، توسعه و تجاری‌سازی خواهد کرد.‏

‎‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎
‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎

‎ آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدید پذیر آمریکا ‏‎(NREL)‎، لیسانس اعطایی خود به شرکت فناوری ناتکور را به ‏پتنت‌های جدیدی تعمیم داد. با گسترش دامنه این لیسانس، شرکت فناوری ناتکور خط محصولات سیلیکون ‏سیاه را براساس پتنت‌های ‏NREL، توسعه و تجاری‌سازی خواهد کرد.‏

 

«سیلیکون سیاه» به رنگ ظاهری سطح ویفر سیلیکونی اشاره می‌کند که از طریق فرایند ‏اچینگ حفره‌هایی در مقیاس نانو در سطح متخلخل آن ایجاد شده است و رنگ سیاه آن نیز ناشی از عدم انعکاس نور ‏از سطح ویفر متخلخل است. ‏

 

فرآیند ایجاد پوشش‎ ‎ضد انعکاس ناتکور، بر روی ویفر سیلیکونی بدون پوشش انجام می‌شود. در ابتدا حفره‌‏هایی در مقیاس نانو در سطح ویفر با استفاده از نانوذرات طلا و نقره و از طریق فرایند اچینگ و فرو بردن ویفر ‏در داخل محلول مایع به مدت چند دقیقه در دمای اتاق، ایجاد می‌شود.‏‎ ‎در مرحله بعد، با استفاده از فرایند ‏رسوب از فاز مایع‎(LPD) ‎‏ شرکت، دانشمندان‎ ‎ناتکور حفره‌ها را‎ ‎پر می‌کنند و سپس آنها را با دی‌اکسید ‏سیلیکون پوشش می‌دهند.‏‎ ‎در این مرحله ترکیبی، سطح هم پوشش داده می‌شود و هم غیرفعال می‌شود، ‏در نتیجه انعکاس کمتر میسر می‌شود.‏

 

با اهمیت‌ترین پتنت جدید ‏NREL‏ در مورد سیلیکون سیاه به استفاده از نانوذرات مس در فرآیند اچینگ به ‏جای استفاده از نانوذرات طلا و نقره مربوط می‌شود.‏ چاک پروینی‎ ‎رئیس و مدیر عامل شرکت ناتکور می‌گوید: «از آنجا که مس نسبت به فلزات گرانبها ارزان‌تر ‏است، این ثبت اختراع جدید می‌تواند‎ ‎به ناتکور در کاهش هزینه سلول‌های خورشیدی کمک کند.» او می‌‏افزاید: «این مسئله می‌تواند ما را یک گام دیگر به سوی هدف ما که نصف کردن هزینه و افزایش خروجی ‏سلول‌های خورشیدی است نزدیک کند.»‎

 

دانشمندان ناتکور یک سطح سیاه بر روی ویفر سیلیکونی ایجاد کردند بطوریکه انعکاس متوسط آن در منطقه ‏مرئی و نزدیک به مادون قرمز طیف خورشیدی %۰٫۳ است و آن را به سیاهترین سطح سلول خورشیدی ‏سیلیکونی که تاکنون ثبت شده تبدیل کرده است. شرکت ناتکور از این سطح به عنوان «سیاهی مطلق» یاد ‏می‌کند.

 

ناتکور لایسنس اصلی را در دسامبر سال ۲۰۱۱ به ‏NREL ‎‏ اعطا کرد. همچنین ناتکور و ‏NREL‏ برای ‏توسعه نمونه‌های اولیه تجاری که به اختراع‌های مربوط به سیلیکون سیاه ‏NREL‏ صورت خارجی می‌بخشد ‏بر سر «توافقنامه توسعه و تحقیق مشترک» به توافق رسیدند.‏ آزمایشگاه ‏NREL، در حقیقت آزمایشگاه ملی و اصلی وزارت انرژی ایالات متحده است که هدف آن توسعه ‏و پژوهش برروی انرژی‌های تجدیدپذیر و بازدهی انرژی است. وزارت انرژی ایالات متحده، مدیریت این ‏آزمایشگاه را به شرکت «پیمان انرژی‌های پایدار» واگذار کرده است.‏ ‎
 

‎ ‎ ‎ ‎‎