最適化された前面および後面仕上げを備えた、イメックのゲルマニウムベースの熱光電池。

imecの研究者は、今日 ゲルマニウムベース 熱電発電（tpv）セルを開発し、熱電発電アプリケーションの市場を開拓するための不可欠なステップであるセルコストを大幅に削減します。 imecの新たに開発されたtpvセルは、最適化された表面を有するゲルマニウム基板上に製造され、特にこの用途のために設計され製造される。

熱光電池は、太陽の温度よりも低い温度の熱源からの放射線を変換する。 tpv細胞は、例えば鉄鋼またはガラス生産中に放出される廃熱から電気を生成するために、産業的な状況で使用するのに理想的である。あるいは、温水のほかに電気を発生させるために、tpv細胞を家庭の加熱システムに加えることができる。したがって、tpv細胞は、廃棄物を減少させ、したがって家庭用加熱システムの効率を高めることができる。

しかし、完全なtpvシステムの全体的な複雑さおよび既存の適切な細胞の比較的高いコストのために、tpvシステムは、まだ産業および消費者アプリケーションへの参入を見いだすものではない。 imecの新しく開発された製造プロセスは、この非常に有望な技術の市場潜在力を開放する重要な第一歩です。

特別に設計された基材上のtpv細胞は、熱光発電用途に関連する波長で改善された性能を示す。

tpv系で典型的に使用される選択的エミッタの発光ピークは、ゲルマニウムのバンドギャップに近い。したがって、 ゲルマニウム 光起電性デバイスは、このタイプのシステムのための受信機としてよく適している。ゲルマニウムベースのtpv細胞は、これまで、iii-v層のエピタキシャル成長のために市販されているエピレディ基板上に製造されていた。しかしながら、imecの処理方法は、エミッタが非晶質Siを用いて得られる拡散及びパッシベーションによって形成されるので、エピタキシャル堆積ステップを全く伴わない。研究プログラム中に、この用途のために特別に設計されたGe基板を製造し、試験した。 epi-ready基質から始まる伝統的なtpv細胞と特異的に改変されたge基質上に定義されたtpv細胞とを比較したスペクトル応答測定は、後者が著しく良好な量子効率を有することを示している。これは、より高い廃熱から電気変換効率に直接変換される。

imecの光電池ディレクターであるjef poortmans氏は次のように述べています。「imecの太陽光発電に関する研究は、費用効率が高く効率的な太陽電池を製造する技術の開発を目指しています。私たちは25年以上もの間シリコン太陽電池に強い専門知識を蓄積してきました。我々はこの知見をtpv研究のために成功裏に使用した。我々はimecの独占的な表面パッシベーション技術、新規な接触技術および材料知識を適用して、tpv細胞の量子効率を改善し、より高い細胞性能およびco セント・レッド 」

ソース：phys.org

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