+22 голоса |
Современные солнечные батареи, на которые возлагают большие надежды как на экологичный способ производства электроэнергиии, используют фотогальванические свойства кремния и имеют КПД примерно 20%. Именно поэтому данный вид электроэнергии достаточно дорогой и не слишком широко используется. Ученые Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли (Лаборатория Беркли) предложили новую технологию, которая позволит существенно снизить затраты при производстве такой энергии – за счет эффективного способа аккумуляции солнечного света.
Любая солнечная батарея состоит из двух слоев материала, один с преобладанием электронов (работает как отрицательный полюс), и один с преобладанием электронных дырок (положительный полюс). При поглощении фотонов за счет их энергии между этими двумя слоями создаются электронно-дырочные пары и продуцируется электрический ток.
Ученые предложили вместо традиционно используемых плоских p-n-переходов применять вертикальные решетки наноструктурированных радиальных p-n-переходов, где слой кремния n-типа формирует оболочку вокруг ядра нанопроводов из кремния p-типа. Таким образом, фото-возмущенные электроны и дырки проходят до электродов намного более короткие расстояния, чем в обычной солнечной батарее.
Использование тонких пленок из упорядоченных решеток вертикальных кремниевых нано-проводов позволяет собирать в 73 раза больше света, при этом техника производства таких пленок относительно проста, легко масштабируется, и открывает путь к производству недорогих тонкопленочных элементов солнечных батарей с высоким КПД.
Исследования проводились при финансовой поддержке Центра интегрированных нано механических систем национального научного фонда их результаты опубликованы в журнале NANO Letters.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
+22 голоса |