Физики из России улучшили КПД солнечных батарей на 20%

Физики из России улучшили КПД солнечных батарей на 20%

Ученые из Санкт-Петербургского Университета ИТМО создали уникально покрытие для солнечных батарей из стеклянных наносфер, похожих по форме на капли воды и повышающих их КПД примерно на 20%.

«Три года назад мы попробовали покрыть поверхность батареи микросферами. Они существенно улучшали поглощение, но, к сожалению, отражали довольно много света. Мы решили убрать верхнюю часть сферы и сделать своеобразную линзу, которая будет фокусировать свет в батарее. Пытаясь сделать ее, мы нашли более изящное решение. В итоге, конечная структура превзошла наши ожидания, основанные на теоретических расчетах», ‒ рассказывает Михаил Омельянович научный сотрудник ИТМО.

Кремниевые солнечные батареи и их аналоги из других полупроводниковых материалов обладают крайне низкой эффективностью – они преобразуют малую долю энергии Солнца, около 7-15%, в электрический ток. Если учитывать еще высокую себестоимость подобных генераторов электричества, то использование в быту такой системы становится не эффективно.

Если вы решились сделать солнечную батарею своими руками, то вам поможет статья: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Группа российских и зарубежных физиков под руководством Омельяновича нашла способ увеличения мощности и повышения эффективности работы солнечных батарей, ученые решили поменять структуру верхнего электрода фотоэлемента, погрузив в него множество микроскопических стеклянных сфер, которые, как рассчитывали ученые, должны были «захватывать» свет и удерживать его внутри батареи на протяжении достаточно долгого времени.

Физики подобрали оптимальную форму наночастиц – каплевидная линза, и размер – чуть меньше микрона. Внедрив подобные структуры на электрод из алюминия и оксида цинка при помощи специальной установки, способной контролировать толщину слоя на атомном уровне, физик Омельянович и его коллеги смогли повысить КПД солнечной батареи на 20%.

Каплевидная линза на солнечных батареях

Как отмечает ученый, такой электрод со стеклянными вкраплениями можно использовать создания для тонких солнечных батарей не только на основе аморфного кремния, но и любых других материалов.

Сведения об разработки были опубликованы в журнале https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-42-19-3726