Новое открытие ученых позволит усовершенствовать солнечные батареи

Эффективность обыденных солнечных батарей может быть существенно увеличена, утверждает химик Сяоян Чжу из Техасского института в Остине. Согласно исследованию ученого, количество электронов, собранных с 1-го фотона света, можно удвоить, если фотоэлементы будут построены из органических пластических полупроводниковых материалов.

«Создание солнечных батарей из пластмассовых полупроводников имеет огромные достоинства, одним из которых является их низкая цена», гласит доктор химии Чжу. Ученый считает, что совместно с широкими способностями для молекулярного дизайна, открытие позволит освоить новый подход в области преобразования солнечной энергии.

Работа группы исследователей во главе с Сяоян Чжу была размещена 16 декабря в журнальчике Science, а короткое описание работы можно отыскать на официальном веб-сайте Техасского института.

На сегодня наибольший теоретический КПД кремниевых солнечных батарей составляет около 31% — значимая часть солнечной энергии просто не может быть воспринята фотоэлементом. Эта энергия в виде «жарких электронов» пропадает в виде тепла. Захват жарких электронов может прирастить эффективность фотоэлектрических преобразователей до 66 процентов.

Доктор Чжу и его команда проявили, что эти жаркие электроны могут быть уловленные при помощи полупроводниковых нанокристаллов. Результаты их исследования вышли в 2010 году на страничках журнальчика Science, но создать жизнестойкую технологию преобразования солнечной энергии на базе этого исследования оказалось сложной задачей.

66% солнечной энергии можно выудить из направленного пучка света, из обыденного же растерянного света будет меньше. Это и делает неудобства при разработке нового материала либо устройства. Решить эту делему удалось, используя в солнечных батареях полупроводниковый материал последнего поколения, пентацен. При всем этом коэффициент полезного деяния фотоэлементу вырастет на 44 процента.

Это уже не 1-ое исследование в этой области, которое базируется на использовании нанотехнологий в полупроводниках солнечных частей. Не так давно ученые из Сингапура отыскали метод, как избежать рекомбинации свободных зарядов, другими словами образованию типичных «белых пятен» на солнечной батарее.