Новини » Світ 21 січня, 2014, 2:12
Фізики вчаться запасатися енергією Сонця

Американські фізики створили особливі сонячні батареї, які перетворюють енергію світла у тепло, і запасають його в особливому «теплонакопичувачі», після чого його можна використовувати для виробництва струму.

Про це йдеться у статті в журналі Nature Nanotechnology.

Звичайні кремнієві фотоосередки не можуть витягати енергію з усіх фотонів світла. Це відбувається тому, що фотони «вибивають» електрони з кремнію лише за умови, якщо їхня енергія перебуватиме всередині так званої «забороненої зони» – особливому діапазоні енергій, якими не може володіти електрон всередині кристала напівпровідника. Ця особливість дуже обмежує ККД сонячних батарей, що не може перевищити 33,7%, так звану межу Шоклі-Квайссера.

Евелін Вонг з Масачусетського технологічного інституту та її колеги пропонують обійти цю межу за допомогою особливих складених батарей, які спочатку перетворять світло в тепло, і лише потім перетворюють його на електричний струм.

Спроби створити подібні джерела струму вже були, однак їх ефективність була дуже низкою (менше 1%) через те, що при високих температурах ефективність всієї системи в цілому різко знижувалася. Автори статті вирішили цю проблему за допомогою спеціальної конструкції з вуглецевих нанотрубок і «одномірних» фотонних кристалів із суміші кремнію і його оксиду.

«Ліс» з вуглецевих трубок у цьому приладі поглинає більшу частину видимого світла Сонця і перетворить його на тепло. У свою чергу, теплова енергія потрапляє у фотонні кристали і змушує їх випускати фотони з певною енергією, що ідеально попадає у заборонену зону фотоелемента, що розміщений під ними.

Наразі ефективність таких сонячних батарей все ще дуже низька – лише 3,2%, для досягнення яких потрібна «концентрація» світла у 750 разів. Проте, ці значення кращі попередніх показників, і автори статті сподіваються, що їм вдасться досягти успішних 20% ККД.

* Якщо Ви знайшли помилку в тексті новини, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter.
реклама
більше новин
Top
2019-10-23 03:48 :50