Исследователи из Университета Уэйк-Фореста, Северная Каролина, добились
прорыва в развитии органических солнечных элементов, образовав из них
слой на оптических волокнах, которые действуют как «ловушки» солнечного
света.
Как показали тесты полученных солнечных элементов, это позволило
увеличить их эффективность как минимум вдвое. Опытный образец был
разработан Дэвидом Кэрроллом, профессором университета, который является
к тому же руководителем исследовательских работ в компании под
названием FiberCell.
Самые эффективные солнечные элементы на сегодняшний день имеют всего
лишь 8 процентов производительности. Поэтому ученые всего мира ищут
способы путем изменения в химическом составе элементов увеличить этот
показатель хотя бы до 10 процентов. Кэрролл, однако, считает, что помимо
химической модификации необходимо некоторым образом изменить и
архитектуру строения солнечных элементов.
С другой стороны, одной из причин низкой производительности
стандартных плоских солнечных элементов, как из органических, так и из
неорганических материалов, является потеря некоторого количества
солнечного света в результате отражения. Чтобы уменьшить этот эффект,
производители солнечных элементов используют антирефлексивные покрытия
или гравируют поверхность ячейки, чтобы увеличить поглощение фотонов.
Команда Кэрролла предприняла радикальный подход – «напечатала»
оптические волокна на полимерную подложку, которая является основой
клетки.
Эти волокна (Кэрролл называет их «световодами») выступают на
поверхности подложки подобно грубой щетине и окружены тонким слоем
органических солнечных элементов, которые нанесены на волокна с помощью
процесса погружения. В результате солнечный свет может попадать на
кончик волокна под любым углом. Затем фотоны, многократно отражаясь от
внутренней части оптоволокна, почти полностью поглощаются окружающими
волокно органическими элементами.
Но, как и все новые разработки в области создания эффективных
солнечных элементов, эта фотоэлектрическая технология на основе органики
сталкивается с проблемами дороговизны массового производства, быстрого
износа и подключения в существующей электросети.
Источник: http://www.cheburek.net/energiya-solnca/svetoprovody-udvaivayut-effektivnost-organicheskix-solnechnyx-elementov.html |