С помощью нанопроводов удалось повысить эффективность работы солнечных батарей

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) продемонстрировали, как с помощью нанопроводов можно повысить эффективность работы тонкопленочных солнечных батарей. Учёные изготовили экспериментальные солнечные батареи, в которых для уменьшения электронно-дырочной рекомбинации используются нанопровода из фосфида индия, которые служат для переноса электронов, высвобождающихся под действием света, непосредственно к аноду.
Доктор Клинт Новотни (Clint Novotny) и его коллеги установили, что использование нанопроводов приводит к увеличению прямого тока на 6-7 порядков по сравнению с обычными полимерными солнечными батареями, сообщает Cnews со ссылкой на PhysOrg.

Кроме того, инженеры разработали технологию, которая позволила им "выращивать" нанопровода непосредственно на электродах, изготовленных из оксида индия-олова, которые затем покрывались полимером P3HT - поли(3-гексилтиофен).
Преимуществом новой технологии является то, что для выращивания нанопроводов на металлических поверхностях не требуется никаких специальных субстратов, таких как, например, нанокапли золота. В качестве подложки может использоваться любой металл, включая алюминий.

По мнению ученых, разработанный ими метод повышения эффективности солнечных батарей за счет использования нанопроводов через десять лет станет базовой технологией производства тонкопленочных батарей на полимерной основе.

Ранее сообщалось о том, что датские ученые изобрели новый тип фотоэлектрических солнечных элементов, более долговечных и менее дорогостоящих. Специалисты предлагают делать их из пластика, именно это и удешевляет разработку в несколько раз. Разработкой нового продукта занималась команда исследователей из государственной национальной лаборатории Ризо под руководством Фредерика Кребса.

Обычно солнечные элементы производят из кремния, так как пластик - это хрупкий материал и служит лишь несколько дней. Датчане же использвали в своем изобретении более устойчивую форму этого материала, что позволило создать долговечные элементы, срок службы которых составляет около 2,5 лет. Рыночная стоимость кремниевы фотоэлектрических солнечных элементов сегодня доходит до 800 долларов США за квадратный метр, в то время как пластиковые элементы того же размера стоят менее 15 долларов США.

Однако новый тип батарей имеет один, но существенный минус - пластиковые элементы не очень эффективны. Они преобразуют в электричество лишь от 0,2% до 5% солнечной энергии, в то время как у стандартных кремниевых элементов этот показатель составляет от 12 до 15%. Однако датские изобретатели не унывают и говорят, что при разработке руководствовались, в первую очередь, долговечностью батарей. Теперь же, по словам Кребса, ученые займутся усовершенстованием новых элементов и повышением их эффективности.

В настоящее время солнечные элементы из кремния широко применяются в самых разных устройствах, включая часы и калькуляторы. В некоторых странах дома оснащают солнечными энергосистемами на основе кремниевых элементов и используют их в качестве альтернативных источников энергии. Кроме того, существуют и автомобили на солнечных батареях, но в силу дороговизны их массовое производство не налажено.

Ученые считают, что их разработка имеет огромный потенциал и легко может стать конкурентоспособной. Вполне возможно, что в недалеком будущем в мобильных телефонах вместо традиционных аккумуляторов будут использоваться именно пластиковые солнечные элементы.

Однако, по мнению некоторых экспертов, не участвовавших в проекте, солнечные батареи из пластика должны претерпеть ряд усовершенствований, прежде чем их начнут применять в потребительской продукции. Том Макварт, ученый из исследовательской группы Университета Саутгемптона не умаляет достоинств разработки датчан, но тоже отмечает, что новому продукту придется преодолеть много преград, прежде чем он появится на рынке. Вероятно, в будущем специалисты создадут солнечные элементы из комбинированного материала, который будет сочетать в себе преимущества и кремния, и пластика.