Новый подход повысит теоретический максимум эффективности солнечных панелей

Ученые начали разработку нового подхода, который позволит совершить крупный прорыв в сфере эффективности солнечных панелей, благодаря использованию наночастиц германия, кремния и других материалов.

Команда, состоящая из исследователей Калифорнийских университетов в Дэвисе и в Санта-Круз, получила средства в размере 1.5 млн. долларов от национального научного фонда на проведение разработки рабочего устройства.

Большинство обычных солнечных панелей работает по принципу 'один фотон влетает - один электрон выходит', когда одна частичка света, ударяясь о солнечную панель, создает один электрон в виде электрического тока. Профессор университета в Дэвисе Джергели Зиманый, рассказал, что исследователи разрабатывают метод, который позволит производить несколько электронов за раз.

Текущий теоретический максимум эффективности данного процесса равен 31 проценту. Благодаря тому, что один фотон будет создавать несколько частиц, он может быть увеличен до 42-65 процентов.

Впервые эта теория была разработана в Лос-Аламосской Национальной Лаборатории, но тогда ученые не смогли создать функциональную панель на основе разработанных ими принципов.

Команда из Дэвиса и Санта-Круза верит, что ключом к воплощению идеи в реальность, станут нанотехнологии. Они конструируют полностью рабочую солнечную панель из германиевых и кремниевых наночастиц.

Исследователи произведут теоретическое и компьютерное моделирование, которые позволят синтезировать новые наночастицы и разработать рабочее устройство.

Им удалось создать прототип устройства. Хотя его КПД не превышает восьми процентов, но на его примере они смогли продемонстрировать, что идея является вполне рабочей.

Оригинал (на англ. языке): Techeye

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции