ТГУ: наметилось двукратное увеличение КПД солнечных батарей

Российские ученые работают над созданием кремниевых наноструктур, способных эффективно трансформировать энергию солнца в электричество. В случае успеха перспектива увеличения производительности солнечных батарей станет реальностью.

Принимая во внимание результаты опытов с использованием самостоятельно полученных полупроводниковых наноструктур, исследователи Томского государственного университета (ТГУ) ставят цель повысить производительность солнечных элементов более чем на треть. Согласно расчетам предельно возможная эффективность подобных накопителей достигает 53%. В этом же направлении работают исследовательские центры ряда европейских стран, Канады, Японии, США, но пока созданные ими кремниевые элементы имеют эффективность до 25%, тогда как эффективность солнечных элементов с квантовыми вкраплениями еще меньше – 12%.

Аспирант Антон Пищагин рассказал, что улучшения свойств кремниевых солнечных элементов возможно, для этой цели хорошо подходит напыление германиевых квантовых точек, применение которых поможет улавливать энергию солнца в видимом и инфракрасном диапазонах и таким образом улучшить качество преобразования энергии солнца в электроэнергию.

Также Пищагин отметил, что многие ученые в своих опытах активно используют соединения арсенида галлия, что обходится недешево, а вот использование кремниевых солнечных структур с квантовыми точками выглядит более выгодным, так как они менее сложны и стоят не так дорого. Арсенид-галлиевые образцы включают несколько многослойных каскадов, поглощающих энергию в разных диапазонах, в то время как поглощение и трансформацию энергии в аналогичном количестве может выполнять единственный многослойный кремниевый каскад.

Сейчас сотрудники РФФ ТГУ стараются высчитать оптимальное число слоев атомов, определить их структуру, количество германиевых точек и другие помогающие увеличь эффективность показатели.

Интерес к технологиям в сфере солнечной энергетики не случаен, поскольку в плане экологичности она вне конкуренции. Батареи, использующие энергию солнца применимы в космосе, военном деле, многих гражданских отраслях. Их широко используют в масштабных проектах, как электростанции, и в личных целях, например, для обеспечения энергией отдельного дома.

Другие новости