Главная » Все новости » Ученые научились извлекать больше энергии из солнечного света с помощью передовых солнечных батарей
Ученые научились извлекать больше энергии из солнечного света с помощью передовых солнечных батарей
Ученые научились извлекать больше энергии из солнечного света с помощью передовых солнечных батарей

Ученые научились извлекать больше энергии из солнечного света с помощью передовых солнечных батарей

Исследователи, работающие над повышением эффективности солнечных панелей, уверены, что конструкция из ряда слоев современных материалов, установленная на кремниевую конструкцию — это перспективный путь для увеличения объема энергии, получаемой от солнца. Работа ученых гласит, что, при точном контроле процесса изготовления, можно произвести солнечные панели из нескольких слоев, которые будут эффективнее в 1,5 раза, чем существующие сейчас панели. Исследование было проведено американским инженером Минджу Ларри Ли из Университета Иллинойса.

«Солнечные панели из кремния широко распространены, потому как их стоимость доступна, а преобразовать они могут свыше 20% солнечного света в электроэнергию», — рассказал Ли. «Но, как и кремниевые микросхемы, используемые в компьютерах, такие панели доходят до своих возможностей. А потому поиск решения для усиления эффективности является перспективной деятельностью как для компаний, предоставляющих энергию, так и для тех, кто эту энергию потребляет».

Команда Ли работала над слоем фосфида арсенида галлия из полупроводникового материала на кремний, потому что эти два материала дополняют друг друга. Оба материала сильно поглощают видимый свет, но фосфид арсенида галлия делает это, выделяя меньше тепла. По словам Ли, кремний, напротив, преуспевает в преобразовании энергии из инфракрасной части солнечного спектра, которая выходит за пределы того, что могут видеть наши глаза.

«Это похоже на спортивную команду. У вас будут быстрые люди, некоторые — сильные, а некоторые — с отличными защитными навыками», — сказал он. «Подобным образом тандемные солнечные элементы работают как единая команда и используют лучшие свойства обоих материалов для создания одного более эффективного устройства».

Хотя фосфид арсенида галлия и другие подобные ему полупроводниковые материалы эффективны и стабильны, они дороги, поэтому создание панелей, полностью состоящих из них, нецелесообразно для массового производства в настоящее время. Следовательно, команда Ли использует недорогой кремний в качестве отправной точки для своих исследований.

По словам Ли, во время производства дефекты материала проникают в слои, особенно на границах раздела между кремнием и фосфидом арсенида галлия. Когда материалы с другой атомной структурой накладываются на кремний, образуются крошечные дефекты, что снижает производительность и надежность.

«Каждый раз, когда вы переключаетесь с одного материала на другой, всегда есть риск создать некоторый беспорядок при переходе», — сказал Ли. «Шичжао Фань, ведущий автор исследования, разработал процесс формирования нетронутых границ раздела в ячейке из фосфида арсенида галлия, что привело к значительному усовершенствованию по сравнению с нашей предыдущей работой в этой области».

«В конце концов, коммунальная компания могла бы использовать эту технологию, чтобы получить в 1,5 раза больше энергии с того же количества земли на своих солнечных фермах, или потребитель мог бы использовать в 1,5 раза меньше места для панелей на крыше», — сказал он.

Ли сказал, что на пути к коммерциализации остаются препятствия, но он надеется, что поставщики энергии и потребители увидят ценность в использовании стабильных материалов для повышения производительности.

Исследователи, работающие над повышением эффективности солнечных панелей, уверены, что конструкция из ряда слоев современных материалов, установленная на кремниевую конструкцию - это перспективный путь для увеличения объема энергии, получаемой от солнца. Работа ученых гласит, что, при точном контроле процесса изготовления, можно произвести солнечные панели из нескольких слоев, которые будут эффективнее в 1,5 раза, чем существующие сейчас панели. Исследование было проведено американским инженером Минджу Ларри Ли из Университета Иллинойса.

Понравилась запись? Поделись с другом!!!