Несмотря на множество исследований, касающихся солнечной энергетики, самые распространенные сегодня кремниевые солнечные батареи не отличаются высокой эффективностью и способны преобразовывать в электричество, в лучшем случае, до 20% энергии падающего на них излучения. Поэтому инженеры и ученые ищут пути улучшения этих показателей, используя более эффективные полупроводниковые материалы (такие как перовскиты), дополнительные покрытия и элементы фотоячеек. Такой работой заняты и физики петербургского Университета ИТМО, которые изучили работу солнечных батарей на основе аморфного кремния, покрытых различными наноструктурами и частицами. Такие фотоэлементы отличаются невысоким КПД, зато легко и надежно могут наноситься на любую поверхность, в том числе на стекло, не мешая его прозрачности. Теоретически, аморфный кремний может превратить окна зданий в генераторы энергии, но он слишком неэффективен, и ученые обращаются к более выгодным полупроводникам, таким как соединения теллура и селена — более дорогим и часто токсичным. В данном случае ученые модифицировали верхний алюминиево-цинковый электрод такого фотоэлемента, внедрив в его структуру множество стеклянных наносфер. Ожидалось, что они смогут эффективнее захватывать излучение и удерживать его во внутренних слоях, повышая эффективность выработки фототока. Оптимальной формой таких частиц оказалась каплевидная линза размером менее 1 мкм, позволившая повысить КПД фотоэлемента на 20%. По словам ученыхх, подобный метод может с успехом использоваться и в солнечных батареях на основе других материалов. Более того, точное внедрение стеклянных частиц не представляет сложности для промышленности, и внедрение технологии не должно потребовать много времени и средств. Исследование опубликовано в журнале Optica. Ранее российские, немецкие и белорусские ученые обнаружили аномально высокую способность оксисульфида висмута превращать энергию солнечного света в электричество.
Источник: news.rambler.ru
