Прозрачные солнечные элементы могли бы ускорить переход к чистой энергетике. Их можно было бы наносить на окна многоэтажек, витрины магазинов, автомобили, экраны смартфонов. Корейские ученые предложили новую конструкцию таких фотоэлементов, обладающей тремя важными преимуществами.
В попытке смягчить климатический кризис и обеспечить переход на чистые источники энергии исследователи разрабатывают концепцию получения электричества из солнечного света путем интеграции фотоэлементов в окна, транспортные средства, экраны смартфонов и другие объекты. Но для этого солнечные элементы должны быть удобными и прозрачными, пишет EurekAlert.
Традиционные органические солнечные элементы бывают либо «мокрого» типа (на основе растворов), либо «сухого» (из металлооксидных полупроводников).
У вторых есть небольшое преимущество перед первыми: они более надежные, экологичные и эффективные. Более того, металл-оксиды хорошо подходят для улавливания ультрафиолетового света. Несмотря на все это, однако, потенциал прозрачных фотоэлементов из металл-оксидных полупроводников до сих пор не изучен до конца.
Solar-News есть везде
Яндекс.Дзен | Telegram | Вконтакте | YouTube | Подкасты
Ученые из Инчхонского национального института придумали инновационный дизайн прозрачных металлооксидных фотоэлементов. Они нанесли сверхтонкий слой кремния между двумя прозрачными металлооксидными полупроводниками — из оксида цинка и оксида никеля.
У этой конструкции есть три преимущества
Во-первых, она позволяет использовать свет более длинных волн, в отличие от обычных прозрачных фотоэлементов.
Во-вторых, происходит более эффективный сбор фотонов.
В-третьих, обеспечивается ускоренный перенос заряженных частиц к электродам. Вдобавок, такие элементы могут в потенциале генерировать электричество даже при слабом освещении — например, в облачные или дождливые дни.
Немного о прошлом
В конце лета международная команда ученых представила солнечные панели с 10,8% эффективности и 45,8% прозрачности — рекордными показателями для элементов подобного типа. При разработке панелей специалисты использовали вместо кремния органические соединения на основе карбона.
Новый материал предлагает комбинацию из двух органических молекул, спроектированных для поглощения света в ближнем инфракрасном диапазоне, на который приходится большая часть энергии солнечного света. Ученым удалось разработать оптическое покрытие для увеличения мощности, которое одновременно повышает как эффективность панелей, так и их прозрачность. Последние два фактора, ранее, противоречили друг другу.
Ключевая особенность новых панелей — совокупность энергоэффективности и прозрачности. По словам авторов исследования, фасады небоскребов станут идеальным местом для органических солнечных элементов. В отличии от совсем непрозрачного кремния, новые панели напоминают стекла от обычных солнцезащитных очков.
Дырявые солнечные элементы
Ну, а ещё раньше корейские учёные уже изготовили "дырчатые" солнечные элементы. Они похожи на стандартные кремниевые солнечные элементы, имеют те же преимущества (больший КПД и срок службы) перед органическими, но пропускают около 15% видимого спектра
В будущем авторы проекта планируют увеличить эффективность прозрачной батареи до 15%, а также сделать её более прочной.
Не исключено, что в перспективе эту разработку могут внедрить в экраны смартфонов, планшетов, ноутбуков и других мобильных устройств, повысив тем самым их автономность.
Вступайте в наш телеграм-канал — @SolarNewsRu
Другие новости на сайте Solar-News.ru
Я вижу, что вам понравилась статья.
Если это действительно так - прокачайте свою ленту Дзен: поставьте лайк и подпишитесь на канал.
Вероятно, вам также понравятся следующие материалы:
Фотоэлемент с рекордной эффективностью в 24,79% от Jinko Solar
Зарядить Tesla от солнечных батарей на ходу
В 2020 году в мире будет построено почти 200 ГВт мощностей ВИЭ
Ниже - видеолайфхак, как можно автоматизировать полив на даче с помощью автономного колодца на энергии солнца: