About / Advertise
Solceller baserade på InGaAsN blir dubbelt så effektiva som normala kiselbaserade celler och därmed kan mindre och lättare kommunikationssatelliter byggas. Det menar forskare i USA.
En tillsats av en eller två procent kväve i galliumarsenid förändrar drastiskt legeringens optiska och elektriska egenskaper och gör att den lämpar sig utmärkt för satellit-och lasertillämpningar. Det hävdar forskare vid Sandia National Laboratories i USA, som bland annat vill bygga solceller med InGaAsN.
Kväve, N, som är en liten men mycket elektronegativ atom, kan minska bandgapet för galliumarsenid, GaAs, med nästan en tredjedel. Det innebär enligt forskarna att galliumarsenid med tillsatt kväve kan utnyttjas av konstruktörer för att skräddarsy tillämpningar med maximal strömproduktion vid olika bandgap.
Forskarna skissar på en satellitburen solcell med fyra lager. Det översta lagret skulle bestå av legeringen indiumgalliumfosfid, det andra av galliumarsenid, det tredje av två procent kväve med indium i galliumarsenid och det fjärde av germanium. Varje lager absorberar ljus vid olika våglängder av solspektrat. Det absorberade ljuset skapar par av elektroner och hål. Elektroner dras till ena änden och hålen till den andra, vilket resulterar i en elektrisk spänning.
En sådan solcell skulle enligt forskarna bli dubbelt så effektiv som de som utnyttjas på dagens satelliter. Dessa har solpaneler av antingen kisel eller indiumgalliumfosfid och galliumarsenid. Med InGaAsN kan storleken på solfångarpaketet minskas, vilket innebär att satelliten väger mindre och därmed blir billigare att sända upp i rymden.
Materialet kan även utnyttjas för fiberoptiska lasertillämpningar. Utan kvävetillsats är bandgapet för galliumarsenid för stort för att materialet ska kunna utnyttjas som laserkälla.
Gittan Cedervall
