Нанопроволочные элементы — основа солнечных батарей будущего

Солнечные элементы, изготовленные на основе нанопроволоки вместо традиционных металлических проводников, могут увеличить количество получаемой батареей энергии в 15 раз. Проводник нанометровых размеров обладает уникальными свойствами поглощения света.

В ходе исследования, проведенного учеными Научного центра нанотехнологий в Дании, выяснилось, что верхний предел полезной абсорбируемой солнечной энергии намного выше, чем предполагалось ранее. Работа была опубликована в свежем выпуске журнала Nature Photonics.

В течение последних нескольких лет исследовательские группы работали над повышением качества нанопроволочных кристаллов с цилиндрической структурой диаметром 1/10 000 человеческого волоса. Проволока нанометрового диаметра может найти широкое применение в производстве не только солнечных элементов, но также квантовых компьютеров будущего и других электронных устройств.

Датские ученые установили, что нанопроводники способны естественным образом концентрировать солнечные лучи на очень маленьком участке кристалла. Поскольку диаметр кристалла из нанопроволок меньше длины световой волны, исходящей от солнца, внутри и вокруг нанопроводников может происходить усиление колебаний интенсивности светового потока. Такие резонансы могут увеличивать эффективность преобразования солнечного света в энергию.

«Интересно расширять известные теоретические границы. Результаты исследования окажут большое влияние на развитие солнечных элементов, использование нанопроводников и преобразование солнечной энергии на международном уровне»,

— говорит исследователь Петер Крогструп из Института Нильса Бора в Копенгагене.

Исследование проводилось совместно с лабораторией полупроводниковых материалов Федеральной политехнической школы Лозанны.

По словам ученых, внедрение технологии займет несколько лет. Не меньшую пользу человечеству может принести графеновый аэрогель.