Новая эффективная технология в солнечной энергетике
 С помощью нитей кремния микронной толщины можно создать эффективные солнечные батареи. |
|
||||||||
За один год Земля поглощает примерно в 8000 раз больше солнечной энергии, чем было использовано населением Земли за 2008 год. Однако, из-за чрезмерно высокой стоимости и низких коэффициентов конверсии энергии в современных технологиях солнечных батарей, пока не удалось достичь широкого применения солнечной энергии.
Солнечная батарея из ряда микронитей – это технология, которая снижает стоимость солнечных батарей за счет использования меньшего количества кремния. Это достигается путем расположения микроразмерных нитей кремния перпендикулярно к диметилсилоксановому (PDMS) субстрату (в отличие от традиционного плоского слоя кремния), после чего в батарее появляются гвозди. Однако таким образом достигнут коэффициент эффективности лишь 3.4 %, несмотря на теоретическую эффективность в 17 %.
Гарри Этвотер и его коллеги из Калифорнийского технологического института продемонстрировали эффективность в 7.9 %, используя солнечную батарею из микроразмерных нитей кремния, путем введения диэлектрика, который сводит к минимуму рекомбинацию носителей заряда, частиц окиси алюминия для рассеивания света между нитями и серебряными рефлекторами для предотвращения потерь света.
Несмотря на впечатляющие результаты, исследователи заявляют о более высоких эффективностях, которые могут быть достигнуты. Известно, что поглощается лишь около 50 % падающих фотонов, таким образом, оптимизируя устройство уже можно добиться эффективности приблизительно 15 %, объясняют ученые.
Хотя эта работа и является существенным шагом вперед, ученые признают, что еще необходимо проделать долгий путь, прежде чем данная технология станет коммерчески используемой. Тем не менее – первое – что сделают исследователи, это оптимизация конструкции солнечных батарей: оптимальный диаметр нити кремния и расстояния между компонентами устройства.
Также по теме:
- Квантовые точки помогут повысить эффективность солнечных ячеек
- Эффективность солнечных батарей может быть повышена за счет двумерных фотонных кристаллов
Источники: