Создание солнечной батареи, которая одинаково хорошо преобразует тепло и свет в энергию, довольно сложный процесс. Эффективность прототипов подобного рода устройств не превышает 1 %. Однако ученые из Массачусетского технологического института придумали новую технологию получения электричества, используя солнечную энергию, эффективность которой в будущем может существенно превысить текущие подобные решения.
Новая технология альтернативного получения энергии предусматривает применение специального материала, который при контакте с солнечными лучами нагревается и превращается в достаточно эффективный источник инфракрасного излучения. Как сообщают исследователи, новая технология не только повышает эффективность солнечных батарей, но и упрощает задачу накопления энергии.
Обычные кремниевые элементы способны превращать в электричество энергию не всех фотонов, а лишь тех, которые входят в запрещенную зону фотоэлектрического материала. Ширина зоны кремниевых элементов соответствует излучению с различными типами волн, однако существуют зоны, которые остаются в стороне от фотоэлектрических элементов из кремния, пишет gizmag.com.
Для того чтобы обойти данное ограничение, исследователи создали промежуточное звено между элементом и солнечным светом. Данным звеном служит двухслойный поглотитель-излучатель, созданный из углеродных нанотрубок и фотонных кристаллов. Данный элемент собирает энергию света широкого диапазона, а нагреваясь излучает свет той длины волны, которая соответствует запрещенной зоне рядом расположенного фотогальванического элемента.
Солнечные батареи подобного типа могут использоваться по принципу накопления: частичное преобразование тепловой энергии в дневное время и последующая переработка накопленной энергии ночью.
Идея напрямую превращать тепло в электричество не нова, однако КПД подобного типа устройств не превышало одного процента. Новая система пока показала результат в 3,2 %, что не намного, но лучше предыдущих результатов. Однако ученые заявляют, что это только первые образцы и в скором времени надеются преодолеть отметку КПД в 20 %.
6 комментариев
Оставить свой