Солнечные батареи станут тоньше за счет обращенных пирамид

Сканирующая электронная микрофотография поверхности кремния. Фото Anastassios Mavrokefalos.

Инженеры из Массачусетского технологического университета показали, что придание поверхности кремния в фотоэлементах формы обращенных пирамид может уменьшить его расход и увеличить долю поглощенного излучения. Работа опубликована в журнале Nano Letters, ее описание можно прочитать на сайте института.

Создание углублений в кремнии увеличивает долю поглощаемого света, но при этом также увеличивает площадь поверхности материала. С увеличением площади поверхности повышается и вероятность того, что возбужденные светом электроны пойдут не на создание электрического напряжения, а рекомбинируют и поглотятся. Поэтому перед авторами работы стояла задача максимально увеличить поглощение света кремнием, при этом минимально увеличив площадь его поверхности. Для этого авторы исследования сначала провели математическое моделирование, а затем проверили его результаты, создав опытный образец поверхности.

Оказалось, что наиболее эффективно создать на поверхности кремния углубления в виде обращенных четырехгранных пирамид. Площадь в таком случае увеличивается всего на 70 процентов, а толщину слоя кремния при той же доле поглощенного света можно уменьшить в 30 раз. Создание микроструктур осуществлялось традиционным методом фотолитографии и не требовало введения дополнительных технологических процессов.

По расчетам авторов, энергетическая эффективность новых фотоэлементов должна составить около 20 процентов, что не намного меньше 24 процентов лучших на сегодняшний день солнечных панелей. Однако новые фотоэлементы должны стать значительно дешевле своих предшественников.

Ранее другая группа ученых доложила о создании рекордно тонких солнечных батарей. Их разработчики стремились добиться не максимальной энергоэффективности (она составляла скромные четыре процента), а радикального уменьшения веса изделий. Такие солнечные батареи могут пригодиться для создания космических аппаратов и беспилотников.

подписатьсяОбсудить
00:03 25 августа 2016
Вид с Proxima b на Проксиму Центавра (в представлении художника)

Внесистемная позиция

У ближайшей к Солнцу звезды открыли «вторую Землю»
Где золото моют
Репортаж «Ленты.ру» с золотого прииска в Якутии
Ваши мечты не сбудутся
Почему «Газпром» заставляет ветеранов и многодетных родителей сносить свои дома
Путин в образе
Как партии используют президента в предвыборной кампании
Валерий Газзаев«В спорте, как и в политике, — все специалисты»
Зачем Валерий Газзаев уходит из большого спорта в большую политику
Си Цзиньпин и Владимир ПутинНа пути к союзу?
Как далеко может зайти сближение России и Китая
Итальянский афтершок
Землетрясение в Италии унесло жизни десятков человек
Метамфетаминовая эпидемия
Во все тяжкие пустились страны, о которых вы и не думали
Нелетная погода
Почему Иран разрешил, а потом запретил России использование базы Хамадан
Оборотень в слипонах
Кеды, альпаргаты и прочая обувь, делающая жизнь проще
Более лучше
Как изменилась уличная мода в Москве за 25 лет
Рыжая и бесстыжая
Чем модельер Соня Рикель удивила мир
Пошли на тело
Как и зачем в России отмечают день тельняшки
Так поплаваем!
Какие новинки ожидаются на яхтенных шоу в Черногории и в Каннах
Дно Олимпиады
Проблемы Рио похлеще допингов и переломов
«Я не позволяла себе ничего, каждая копейка уходила на кредит»
Рассказ россиянки, купившей не одну квартиру при зарплате в 40 тысяч рублей
Камерная дача
10 фактов о доме в Форосе, ставшем тюрьмой для Горбачева
До чего докатились
Как выглядят лица людей, съехавших с небоскреба
Бабушкино наследство
Вся недвижимость кандидата в президенты США Хиллари Клинтон