Новые разработки в сфере солнечной энергетики

Группа ученых под управлением доктора Мартина Грина из института Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, Австралия) в сотрудничестве с 2-мя исследовательскими группами из США достигнули улучшения предельных способностей фотоэлектрических преобразователей. Новый итог КПД для солнечных ячеек – 43%.

Это наилучший показатель конверсии солнечного света в электричество хоть каким известным методом. Такового результата ученым удалось достигнуть при сплавлении в единую батарею 5 различных типов солнечных ячеек, любая из которых была оптимизирована для действенного восприятия сравнимо узенькой полосы частот. Доктор Грин вместе со собственной напарницей Анитой Хо-Бейлли (Anita Ho-Baillie) сделал кремниевый преобразователь, который работает в красноватом и ближнем инфракрасном участке диапазона, преобразовывая фактически монохромный свет с эффективностью 46%. Это устройство послужило базой для рекордной панели. После прибавления 4 других композиций материалов была сотворена батарея с лучшим в мире КПД, достигнутом при освещении концентрированным солнечным светом.

Другое открытие принадлежит южноамериканским ученым. Группа физиков и химиков, руководимая Брайаном Коргелем из института Техаса в Остине (США), заявила о разработке уникальной технологии сверхдешевых солнечных батарей. Чтоб уменьшить цена солнечных ячеек, ученые скооперировали лучший (относительно дешевенький) полупроводниковый материал с более обычный и дешевый технологией его обработки.

Заместо обычного осаждения состава из газовой фазы в вакуумной камере (при больших рабочих температурах) группа ученых разработала способ распыления на подложку краски, состоящей из огромного количества фоточувствительных микрочастиц. В роли воспринимающего свет состава был применен селенид меди-индия-галлия CIGS – материал, который часто употребляют для формирования экспериментальных солнечных панелей разными необыкновенными способами. Коргель и его коллеги разработали и отшлифовали способ синтеза частиц CIGS, которые по размеру в 10 тыщ раз тоньше людского волоса. Взвесь таких частиц преобразуется в краску, которую просто нанести на базу будущей батареи при комнатной температуре.

Если будет сотворен метод аналогичного распыления подложки и других нужных батарее частей (к примеру, собирающих ток электродов), можно будет наносить солнечные батареи на любые поверхности, к примеру, крыши домов в виде нескольких слоев краски. Новые чернила полупрозрачны, что можно использовать при создании генерирующих ток оконных стекол.

Брайан и его коллеги сделали несколько таких фотоэлектрических ячеек. Их КПД составляет всего 1%, но южноамериканские ученые считают, что сумеют прирастить его до 10% оптимизацией технологии. В сочетании со ценой, в 10 раз более низкой, чем у традиционных панелей, новенькая разработка, по воззрению разработчиков, имеет все шансы на фуррор и коммерческую реализацию. Разработка может выйти на рынок в течение 3-5 лет, считает Коргель.