Исследователям из Университета Суррея удалось на 25% повысить уровень поглощения энергии тонкими фотогальваническими пластинами. Солнечные панели толщиной всего 1 микрометр преобразуют свет в электричество эффективнее аналогичных по толщине устройств, а сниженное содержание кремния позволяет сэкономить на их производстве.
Этот подход ученые заимствовали у природы — в конструкции крыльев бабочек и глаз птиц. Инновационная структура позволяет поглощать свет под любым углом и улавливать его внутри солнечного элемента, что приводит к генерации энергии в большем количестве.
«Одна из проблем работы с кремнием в том, что почти треть света сразу же отражается, без поглощения и выработки энергии. Текстурированный слой поверх кремния помогает решить эту проблему. Причем, наша неупорядоченная, но гиперунифицированная структура, оказалась особенно успешной», — подчеркивает Мариан Флореску из Университета Суррея.
В лабораторных испытаниях прототип достиг показателей абсорбции 26,3 мА/см2, что на 25% больше, чем предыдущий рекорд — 19,72 мА/см2, установленный в 2017 году. КПД составил 21% — но ученые убеждены, что смогут существенно увеличить его в будущем.
Что касается потенциала изобретения, то авторы предлагают использовать его в космической отрасли, для генерации электроэнергии спутниками, станциями и кораблями, а также для питания устройств интернета вещей.