Дешеві сонячні панелі стають реальністю

0
135

Вчені розробили новий принцип створення гнучких сонячних батарей з використанням всього 1% дорогих напівпровідникових матеріалів порівняно з традиційними панелями, який, до того ж, дозволяє збільшити їх ефективність, що можна використовувати при створенні нового покоління сонячних елементів.

Зазвичай для виробництва сонячних елементів застосовуються пластини кремнію з шорсткою поверхнею, яка дозволяє їм краще вловлювати промені сонячного світла, що падають на батарею під різними кутами. Незважаючи на те, що кремнієві пластини дуже широко використовуються в сучасній мікроелектроніці, їх вартість занадто висока для масового впровадження і комерціалізації сонячних батарей.

Група вчених під керівництвом Гері Этуотера з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені, США, показала, що кількість дорогого напівпровідника, необхідне для виготовлення сонячної панелі, можна скоротити в 100 разів, якщо замість пластин використовувати кремнієві стерженьки мікронних розмірів.

Це, на думку вчених, дозволить істотно знизити вартість сонячних батарей.

Ці микростержни, звані вченими вискерами за допомогою сучасних технологій можуть бути отримані в великих кількостях і виставлені на підкладку зі скла або полімеру вертикально. У своїй роботі автори статті використовували в якості підкладки гнучкий полімер, так що їх кінцевий виріб нагадує чимось килим.

В ході випробувань нового прототипу сонячної батарей з різною щільністю і типом упорядкування вискеров в «килимі», вчені виявили, що завдяки своїй геометрії, система з стирчать вгору стрижнів особливо ефективна перетворення в електрику світла, падаючого під малими кутами. Іншими словами, така батарея дає максимальну віддачу в ранкові та вечірні години, однак ця ж геометрія ускладнює конверсію в електрику полуденного світла, падаючого на батарею прямовисно.

Для збільшення ефективності батареї вчені заповнили полімер відбивають мікрогранулами оксиду алюмінію, направляючими падаюче на них світло в різні боки. Цей відбите світло таким чином виявляється як би «замкнений» між стрижнями, де він і поглинається з виділенням електрики. Це дало можливість використовувати більш 85% полуденного світла для перетворення в електрику.

Більш того, сонячні батареї на основі кремнієвих вискеров виявилися ефективніше пластин перетворення в електрику інфрачервоній частині спектра електромагнітного вивчення, повідомляє РИА Новости.