 Ученые из Стенфордского университета выяснили, что сверхтонкая пленка
органического полимера может поглощать больше энергии солнечного света.
Это означает, что есть возможность создания солнечных панелей с
эффективностью, о которой ранее не приходилось и мечтать. Все дело в
том, что свет в материалах толщиной около нанометра ведет себя не так,
как в толстых кремниевых панелях
Опыты стенфордских инженеров показывают, что свет "рикошетит" внутри
сверхтонкой полимерной пленки совсем не так, как в более толстой. При
правильном подборе толщины различных слоев, можно создать солнечную
панель, которая будет поглощать в 10 раз больше энергии, чем
предсказывают теоретические расчеты. Ключ к этому лежит в создании условий, при которых солнечный свет
останется внутри панели достаточно долго. Ученые сравнивают это с
хомяком, крутящим генератор: если вы хотите получить больше энергии,
нужно, чтобы хомяк бежал как можно дольше и не убегал из колеса.
В современных кремниевых пластинах "хомяка" заставляют бегать
подольше с помощью шероховатой поверхности, т.е. заставляют фотоны
переотражаться внутри пластины как можно дольше. Однако все усилия по
повышению эффективности кремниевых панелей упираются в ряд
труднопреодолимых технологических барьеров, которые серьезно отражаются
на стоимости солнечной энергии.
Сосредоточившись на наноуровне, ученые обнаружили, что для повышения
эффективности солнечной энергетики требуется больше внимание уделить
свету, как волне, а не потоку частиц. Видимый свет имеет длину волны от
400 до 700 нм, и после применения материалов меньших размеров стало
возможным задержать свет на более длительное время, увеличив поглощение
энергии в макромасштабе. Новая солнечная панель представляет собой
"сэндвич" из трех слоев, между которыми находится ультратонкая пленка.
Два верхних слоя собирают и направляют свет в сверхтонкую пленку, где
солнечные лучи задерживаются для переработки в электричество, нижний
слой является зеркалом. Варьируя параметры различных слоев,
исследователи смогли достичь 12-кратного увеличения количества
поглощаемого света.
Американские ученые заявляют о больших перспективах новой технологии:
органический полимер дешев в производстве, и солнечные панели на его
базе получатся компактными и мощными. Главное - подобрать правильное,
коммерчески выгодное соотношение параметров.
источник http://rnd.cnews.ru/
ОБЗОРЫ,СТАТЬИ
|
