Новые солнечные батареи увидят свет!

 


Группе австралийских ученых удалось устранить существенное препятствие на пути создания источника дешевой солнечной энергии. Они разработали новую технологию, способную повысить эффективность недорогих типов солнечных батарей на 50 %.

Энергия, производимая обычными солнечными батареями, приблизительно в пять раз дороже по сравнению с традиционными источниками, что, естественно, препятствует их широкому использованию. Одной из основных причин высокой стоимости является необходимость использования дорогих кремниевых пластин. В этой связи автралийские исследователи пошли по пути создания т.н. тонкопленочных батарей, позволяющих минимизировать использование кремния. Оборотной стороной экономической выгоды, получаемой от использования 1-2 мкм пленок, является то, что они способны преобразовать в электричество лишь от 5 до 10% падающей на них солнечной энергии, что существенно ниже характеристик более толстых кремниевых пластин (до 25%). Причина заключается в специальном процессе травления, позволяющем повысить эффективность поглощения света солнечной батареей.

Возклавляемая д-ром Саприя Пиллай (Supriya Pillai) группа исследователей из университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales) предложила новый способ обработки поверхности: на поверхность солнечной батареи наносится тонкопленочный слой серебра (порядка 10 нм), который затем нагревается до температуры 200 °С. При этой температуре сплошная пленка разрушается, превращаясь в островки сплюснутой сферической формы диаметром около 100 нм.

Падающий на эти островки свет (электромагнитное излучение) вызывает в серебряных наночастицах коллективные колебания свободных электронов (плазмоны). Плазмоны «переизлучают» свет в нижележащий слой кремния, что в целом увеличивает поглощение света солнечной батареей.

Данная технология позволяет в перспективе повысить эффективность тонкопленочных батарей до 13–15 %, что является важным шагом вперед, поскольку начиная с эффективности в 15% использование такой солнечной батареи становится экономически целесообразным. Единовременные инвестиции в полную электрификацию типового дома (по всей видимости, автралийского) составят около 10.000$, включая установку панелей общей площадью 8 м2.


Нанотехнологическое сообщество "Нанометр"