Нанотехнологии позволят производить дешевые и эффективные солнечные элементы
Новейщие разработки ученых в области нанотехнологий смогут привести к производству недорогих солнечных панелей.
Ни при каких обстоятельствах не знаешь, что тебе принесет следующее открытие. Десятилетиями ученые экспериментировали с полимером, в макроскопических количествах похожим на пробку, пока сравнительно не так давно не выяснили, что с его помощью возможно создать недорогие фотовольтаические элементы, применяя самосборку наноматериалов.
Межнациональная команда исследователей из америки, Германии, Великобритании и Франции показала, как еще снизить цена фотовольтаических элементов, увеличив наряду с этим их эффективность.
Полимер, названный жироидом (gyroid), известен исследователям уже давно. Нанотехнологи обратили внимание, что его пористая структура идеально подходит для сложных и наряду с этим недорогих фотовольтаических элементов.
Принцип производства фотоэлемента достаточно несложен: два слоя полимера формируют «бутерброд», в котором один из слоев заполняется проводником, формируя, тем самым, базу элемента, а второй является подложкой устройства. По окончании травления и термической обработки оба слоя полимера удаляют, взяв пористый проводник. Его покрывают фоточувствительной краской, и лишь после этого проводник-«губку» заполняют проводником, содержащим избыток положительно заряженных «дырок».
Рис. 1. микрофотографии новых и Схема производства фотовольтаических элементов
В следствии у ученых оказался несложный фотоэлемент. Нужно подметить, что массовое производство аналогичных электронных устройств может значительно снизиться из-за применения «жироида».
Один из исследователей, Ульрих Вайснер (Ulrich Wiesner), говорит, что добившись самосборки в первой фазе производства, возможно еще понизить цена готовой фотовольтаической ячейки.
Тестовый пример солнечной батареи, изготовленный исследователями, нежданно их поразил. Так, пленка толщиной всего 400 нанометров показала КПД в диапазоне от 0,7% до 1,7%. У кремниевых фотоэлементов КПД выше, но не нужно забывать, что кремниевые ячейки как минимум на два порядка толще!
Следующим шагом ученых будут работы по увеличению эффективности элементов (прежде всего – их КПД) и, как ни необычно, предстоящему уменьшению и без того узких «бутербродов» фотовольтаических ячеек.
Свидиненко Юрий