В издании Optics Express были опубликованы сведения, касающиеся
очередного изобретения в области совершенствования солнечных батарей.
Авторы работы, Кайли Кетчпоул (Kylie Catchpole) и Альберт Полман
(Albert Polman), утверждают, что покрытие материала ячеек
металлическими наночастицами позволяет существенно улучшить степень
преобразования света в электричество. Недостатки современных батарей в
немалой степени объясняются значительным количеством света, покидающим
ячейку без преобразования, а также неравномерной эффективностью
трансформации световых волн различной длины, в то время как солнечный
свет представляет собой излучение с широким спектром. Наиболее
эффективно «работает» синий диапазон излучения, тогда как красный
участок спектра значительно ему уступает.
Согласно данным исследователей, наличие покрытия из
металлических наночастиц позволяет намного лучше «удерживать» свет в
фотовольтаическом элементе. Под действием солнечного излучения на
поверхности металла возникают возмущения, известные как поверхностный
плазмонный резонанс. Поскольку металл присутствует в виде наночастицы,
данный резонанс вызывает некоторые вибрации частицы, позволяющие
эффективнее рассеивать свет внутри ячейки. Кроме того, за счет подбора
размеров и материала для изготовления частиц можно подобрать
резонансную частоту таким образом, чтобы она совпадала с
«неэффективной» частью спектра, и, таким образом, улучшить степень его
использования. Ученые утверждают, что их изобретение позволяет улучшить
использование красных волн вдесятеро, а эффективность солнечных батарей
в целом может быть улучшена на 30%.
|