Archive for Сентябрь, 2009

Улучшения предельных возможностей фотоэлектрических преобразователей удалось добиться группе учёных под руководством профессора Мартина Грина из университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales) в сотрудничестве с двумя исследовательскими группами из США.

43% — таков новый результат для солнечных ячеек, продемонстрированный Грином и его коллегами. Это лучший показатель конверсии солнечного света в электричество любым известным способом, сообщает membrana.ru.
Тут учёные ориентируются на американский рекорд для солнечных батарей — 42,8%. На третьем месте пока числится достижение опять-таки американской лаборатории, создавшей батарею с КПД в 40,8%.
Впечатляющий параметр австралийцы получили, «сплавив» в единую батарею пять разных типов солнечных ячеек, каждая из которых была оптимизирована для эффективного восприятия сравнительно узкой полосы частот.
Так, сам профессор Грин совместно со своей напарницей Анитой Хо-Бейлли (Anita Ho-Baillie) создал кремниевый преобразователь, который работает в красном и ближнем инфракрасном участке спектра, преобразовывая такой, практически монохромный свет с эффективностью 46%.
Это устройство послужило базой для рекордной панели, а его высокие свойства — ключевым фактором для финального результата, утверждают австралийцы. После добавления четырёх других комбинаций материалов и была создана батарея с наилучшим в мире КПД, показанным, к слову, при освещении концентрированным солнечным светом. И хотя «чемпионская» панель получилась дорогой, Мартин Грин полагает, что она указывает путь к высокоэффективным батареям, которые будут более практичными.

Солнечные батареи можно выпускать серийно с затратами в десять раз более низкими, чем это происходит сейчас. О проверке оригинальной технологии сообщила группа физиков и химиков под руководством Брайана Коргеля (Brian Korgel) из университета Техаса в Остине.

Чтобы уменьшить стоимость солнечных ячеек, исследователи совместили оптимальный (относительно дешёвый) полупроводниковый материал с более простой и недорогой технологией его обработки.

Вместо традиционного осаждения состава из газовой фазы в вакуумной камере (что требует высоких рабочих температур) учёные разработали метод распыления на подложку краски, состоящей из фоточувствительных наночастиц.

В роли воспринимающего свет состава был применён селенид меди-индия-галлия CIGS. (Его, кстати, далеко не первый раз используют для формирования экспериментальных солнечных панелей различными необычными методами.)

Коргель и его коллеги разработали и отшлифовали метод синтеза частиц CIGS, которые по размеру в 10 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Взвесь таких частиц превращается в краску, которую легко нанести на основу будущей батареи при комнатной температуре.

Если будет создан ещё и способ аналогичного распыления подложки и других необходимых батарее элементов (вроде собирающих ток электродов), откроется путь к нанесению солнечных батарей прямо на крыши домов в виде нескольких слоёв краски.

Но пока даже простая окраска готовой полимерной подложки демонстрирует путь получения недорогих солнечных преобразователей. Брайан и его коллеги изготовили несколько таких фотоэлектрических ячеек. Их КПД был невелик — всего 1%, но американские учёные считают, что смогут поднять его до 10% оптимизацией технологии.

В сочетании со стоимостью, в десять раз более скромной, чем у классических панелей, это откроет дорогу к коммерческому успеху новации. Технология может добраться до рынка в течение 3-5 лет, считает Коргель. Он также добавляет, что новые чернила — полупрозрачны, что позволит поэкспериментировать и с созданием генерирующих ток оконных стёкол.

По материалам energyland.info