Разработан простой способ повышения эффективности солнечных батарей

Команде сотрудников химической лаборатории хьюстонского университета Райса, возглавляемой профессором Эндрю Барроном (Andrew Barron), удалось разработать простой одноступенчатый процесс получения высокоэффективного антиотражающего материала, позволяющего падающему свету практически без потерь достигать поверхности солнечной батареи.

Чем больше света поглощается активными элементами солнечной батареи, тем больше энергии она вырабатывает. Покрытия, защищающие активные элементы, пропускают значительную его часть, но что-то неизбежно уходит в потери на отражение. Разные методы позволяют снизить отражательную способность примерно до 6%, но лишь для ограниченного диапазона длин световых волн и углов падения.

Объектом исследования группы Баррона стал черный кремний — обычный кремний, но с высокотекстурированной поверхностью, испещренной пиками и порами с характерными размерами меньше длины световых волн. Такая текстура почти не отражает света и делает возможной эффективную работу батарей при любом положении солнца на небе — от восхода, до заката.

Традиционный двухэтапный метод получения черного кремния включает напыление металла и электрохимическое травление. Ученые вместо этого предложили одноступенчатый процесс, осуществляемый при комнатной температуре. Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Journal of Materials Chemistry A, он заключается в обработке кремниевой заготовки водным раствором нитрата меди, фосфорной кислоты и фтористого водорода.

Фосфорная кислота восстанавливает ионы меди до наночастиц, которые привлекают электроны с поверхности кремниевой пластины, окисляя ее и позволяя фтористому водороду вытравливать в кремнии нанопоры, имеющие вид перевернутых пирамид.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI