14 Ноября 2017
МОСКВА, 14 ноября Ученые из Университета ИТМО организовали особое покрытие для солнечных армад из стеклянных наносфер, похожих по форме на капли воды и повышающих их КПД примерно на 20%, говорится в статье, опубликованной в журнале Optica.
Кремниевые солнечные батареи и многие их аналоги из других полупроводниковых материалов обладают достаточно низкой эффективностью – они преобразуют лишь оптимальную долю энергии Солнца, около 7-15%, в электрический ток. Это, вкупе с высокой себестоимостью подобных генераторов электричества, является сегодня одной из главных проблем для их распространения в быту и промышленности.
В последние годы физики прикладывают серьёзные усилия для ликвидации этой тем, создавая более эффективные полупроводниковые материалы, такие как перовскит, и различные покрытия, помогающие фотоэлементам поглощать примерно одну треть или почти половину энергии лучей Солнца. К примеру, год назад ученые смогли усилить КПД солнечных батарей почти в два раза, скопировав микрочастицы, которыми покрыты крылья бабочек.
Группа российских и зарубежных физиков под руководством Омельяновича нашла еще один способ увеличения мощности и повышения эффективности работы солнечных батарей, изучая то, как ведут себя солнечные батареи из аморфного кремния, некристаллической разновидности этого полупроводника, покрытые разными микрочастицами и микроструктурами.
В отличие от солнечных батарей из кристаллического кремния или перовскитов, фотоэлементы на базе аморфного кремния обладают достаточно густым КПД не более 7%, но при этом их можно наносить тонким и фактически прозрачным слоем на любую поверхность, в том числе и стекла. По такой причине он достаточно долгое время считался главным кандидатом на роль основы большинства бытовых солнечных обшивок, однако в последние второй годы его начали вытеснять более эффективные, хотя и более опасные для здоровья и экологии обшивки из полупроводниковых соединений металлов, селена и теллура.
После нескольких неудач ученые решили поменять структуру высокого электрода фотоэлемента, погрузив в него множество микроскопических стеклянных сфер, которые, как рассчитывали ученые, должны были захватывать свет и удерживать его внутри батареи на протяжении достаточно долгого времени.
Первые скромные успехи обнадежили физиков, и через некоторое время они подобрали нужную форму нанонастиц – каплеподобная линза, и размер – чуть меньше микрона. Нанося подобные структуры на электрод из алюминия и оксида металла при помощи специальной остановки, способной контролировать толщину слоя на атомном уровне, Омельянович и его коллеги смогли повысить КПД солнечных батарей на 20%.
Как метит ученый, такой электрод со стеклянными вкраплениями можно использовать создания для тонких солнечных батарей не только на основе аморфного силиция, но и любых других материалов. Подобная поатомная печать, по словам физиков, уже используется во многих отраслях промышленности и ее внедрение не потребует больших затрат времени и средств, что, как они надеются, поможет стимулировать внедрение их открытия в практику.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....