Слой мультиферроика увеличит эффективность солнечной батареи до 24%

Добавление тонкой пленки оксида металла значительно улучшает производительность солнечных батарей — недавно это было продемонстрировано профессором Федерико Розеи (Federico Rosei) и его коллегами из Национального института научных исследований (Institut national de la recherche scientifique, INRS).

Канадские исследователи создали новый класс материалов, состоящий из таких элементов как висмут, железо, хром и кислород. Эти, так называемые мультиферроики, поглощают солнечное излучение и обладают рядом уникальных электрических и магнитных свойств, что делает их перспективными для применения в солнечных батареях, электронных датчиках или в устройствах флэш-памяти.

В статье, опубликованной в Nature Photonics, обсуждается открытая сотрудниками INRS возможность контролировать длину волны света, поглощаемого солнечными батареями. Это осуществлялось путем изменения условий нанесения на их поверхность тонкой пленки мультиферроика. Тройное покрытие из таких материалов, общая толщина которого не превосходила 200 нм, улавливало свет с разными длинами волн и преобразовывало больше света в электричество, чем однослойная пленка, установив рекорд эффективности в своей категории — 8,1%.

Авторы прогнозируют, что доработка этим покрытием коммерческих солнечных батарей из монокристаллического кремния позволит добиться роста эффективности преобразования до 24% и, вдобавок, удлинит эксплуатационную жизнь этих устройств. Новые солнечные элементы также будут стоить меньше, благодаря упрощенных структуре и процессам, использованию распространенных и стабильных материалов.

Это означает, что открытие, сделанное в INRS, может выдвинуть кремниевые солнечные батареи на переднюю линию высококонкурентного рынка солнечной энергии.