Немецкие ученые открыли способ усилить эффективность солнечных элементов
Состав для солнечных элементов, который многократно увеличивает фотоэлектрический эффект разработали исследователи из Университета Галле-Виттенберг, 4 августа сообщает интернет-издание Business Insider со ссылкой на британский журнал T3.
Группа ученных из Галле-Виттенбергского университета имени Мартина Лютера (MLU) создали новую смесь материалов, состоящую из титаната бария, стронция и кальция, которая в тысячу раз увеличивает фотоэлектрический эффект — преобразование световой энергии в электрическую энергию с помощью солнечных элементов.
Отмечается, что обычные солнечные элементы изготавливаются из кремния. Проблема в том, что эффективность их производства энергии ограничена. Солнечные элементы с кремнием нуждаются в положительно и отрицательно легированных слоях для фотоэлектрического эффекта, что усложняет конструкцию солнечных элементов.
Вместо этого исследователи при производстве солнечных элементов использовали сегнетоэлектрики.
«Сегнетоэлектрик означает, что материал имеет пространственно разделенные положительные и отрицательные заряды», — объяснил физик из Центра инновационной компетенции Sili-Nano при MLU Акаш Бхатнагар.
Исследователи усилили эффект, используя не один слой титаната бария, а добавили еще один параэлектрический слой титаната стронция с одной стороны и титаната кальция с другой. По специальной методике кристаллы напылялись и наносились на подложки-носители. Всего материал состоит из 500 слоев и имеет толщину около 200 нанометров.
Измеряя работу солнечных элементов с этим новым составом ученые к своему удивлению обнаружили, что эффективность увеличилась в тысячу раз.
«По-видимому, взаимодействие слоев решетки приводит к значительно более высокой диэлектрической проницаемости — другими словами, электроны могут легче улетать из-за возбуждения световыми фотонами», — пояснил Бхатагнар.
В дальнейшем ходе исследований планируется изучить новую смесь материалов на прочность и долговечность. Только тогда можно действительно взвесить, насколько многообещающим будет этот новый микс материалов. Если он окажется надежным и долговечным, следующим этапом будет поиск партнеров по производству и инвесторов.
