Полимер помог обойти ограничение на эффективность фотоэлементов

Американские физики предложили способ удвоения эффективности преобразования фотонов в электроны при помощи пленки из органического проводника. Исследование ученых Массачусетского технологического института опубликовано в Science. Обзор статьи приводится на сайте института.

Покрытие толщиной 5 нанометров из пентацена позволяет в перспективе удвоить количество возбужденных частиц в фотоэлементе при падении на него света. В разработанном прототипе отношение числа возникших электронов к количеству поглощенных фотонов (внутренняя квантовая эффективность системы) составило 160 процентов.

В стандартном фотоэлементе один фотон возбуждает в полупроводнике ровно один электрон, создавая электрический ток. Остаточная энергия световых частиц уходит в тепло. Покрытие из пентацена потенциально позволяет получить по два электрона на каждый поглощенный фотон.

Предложенная технология находится на стадии концепции, поэтому общий КПД солнечной батареи с новым покрытием составляет только 2 процента. Вместе с тем, авторы работы считают возможным оптимизировать фотоэлементы и добиться эффективности более 30 процентов, что превысит средний КПД для производимых в настоящее время солнечных батарей — 25 процентов.

Авторы работы отмечают, что их способ не является единственным вариантом оптимизации работы солнечных батарей. Реализации солнечных батарей с квантовыми точками (MEG) и каскадного включения фотоэлементов и ранее использовались для преодоления теоретического предела Шокли-Квайссера. Этот постулат ограничивает эффективность фотоэлемента с одним p-n переходом величиной 33,7 процента.

Вместе с предложением новых способов повышения КПД фотоэлементов, развивается и диапазон их применения. Так, в начале апреля была представлена технология изготовления тонких солнечных батарей, которые можно наклеивать на любую криволинейную поверхность.

Обсудить
В расход
Роботы лишают китайских банкиров и спекулянтов смысла жизни
Все идет по плану
Ким Чен Ын готовит Северную Корею к ядерной войне
20 вопросов и ответов
ПФР и «Лента.ру» разбирают самые распространенные запросы россиян о пенсиях
Утратили Веру
Какими фильмами запомнится скончавшаяся 16 августа Вера Глаголева
Малыш, ты меня волнуешь
Тирион, Человек из другого места и другие великие карлики из фильмов и сериалов
«Он хотел, чтобы плохо было всем»
Почему в современной России полюбили Ивана Грозного и забыли Петра I
До сингулярности подбросишь?
Land Rover Discovery против двух крайностей: Audi Q7 и Mercedes G 350d
Невозможно короткие автомобили
Как бы выглядели машины, если бы у них была всего одна ось
Машины, которые оказались никому не нужны
На них потратили кучу времени и денег, но что-то пошло не так
Тест: кто сделал эту машину?
Чудовищный тест про машины без первичных признаков