Солнечные батареи: значительное повышение эффективности
Новые достижения в технологии солнечных батарей могут значительно повысить их эффективность в будущем и в то же время значительно снизить цены на это производство экологически чистой энергии. Исследовательской группе под руководством Кайли Кэтчпоул из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее удалось увеличить использование энергии так называемыми тонкими солнечными батареями с 8-10 до 13-15 процентов. Это делает их покупку значительно более экономичной, а солнечные технологии конкурентоспособными по сравнению с другими видами энергии [1].
Ученые напыили серебряную пленку толщиной всего десять нанометров на поверхность солнечных элементов, а затем нагрели их до 200 градусов Цельсия. Пленка распадается на островки серебра размером 100 нанометров, которые все больше захватывают падающий свет и направляют его на поверхность кремния. В результате поглощение света в диапазоне длин волн 1050 нанометров увеличивается в 16 раз и еще в 7 раз для более дорогих типов пластин, специально разработанных для солнечного света с длиной волны 1200 нанометров.
По сравнению с обычными толстыми солнечными элементами с эффективностью 25 процентов, это все еще относительно мало, но они также значительно дороже, потому что требуется большое количество чистого кремния. Однако при КПД в 15 процентов тонкие пластины также окупаются: в результате закупочная цена площади солнечных батарей, необходимой для снабжения электричеством всего дома, может снизиться на четверть..
Команда во главе с Дэвидом Кэрроллом из Университета Уэйк Форест также может сообщить о новых рекордных значениях эффективности: в течение двух лет им удалось удвоить эффективность органических солнечных элементов с трех до шести процентов [2]. Они создали нановолокна внутри этих пластиковых пластин из углеводородов, которые напоминают жилки листьев растений. Это позволяет встраивать в пластины более толстые поглощающие слои, которые, в свою очередь, могут поглощать больше света. Однако эта технология может быть использована в коммерческих целях только при степени использования от восьми до десяти процентов, которую ученые хотят достичь к следующему году. По сравнению с обычными кремниевыми пластинами, он впечатляет более дешевым и простым производством, а также значительно меньшим весом.