Нанокристаллы могут повысить эффективность солнечных батарей

логотип Epoch times
Нанокристаллы могут повысить эффективность солнечных батарей

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, определенный тип нанокристаллов может удвоить эффективность солнечных батарей. Максимальная эффективность солнечных батарей составляет около 31 процента, поскольку большая часть избыточной энергии от солнца поглощается электронами в традиционных силиконовых полупроводниках, и быстро теряется в виде тепла, прежде чем она сможет быть преобразована в электричество.Ученые из Техасского университета в Остине и Университета штата Миннесота обнаружили, что полупроводники, сделанные из нанокристаллов - или квантовых точек - могут быть использованы для захвата «горячих электронов», теоретически повышая эффективность солнечных батарей до 66 процентов.

«Есть несколько шагов, необходимых для создания того, что я называю «основной солнечной батареей», - сказал в пресс-релизе исследователь доктор Сяоян Чжу, профессор Техасского университета в Остине,. - Во-первых, скорость охлаждения горячих электронов должна быть замедлена. Во-вторых, мы должны поймать эти горячие электроны и быстро их использовать, пока они не потеряли всю свою энергию».

Предыдущие исследовательские группы показали, что квантовые точки могут решить первую задачу. Теперь команда Чжу нашла способ передачи горячих электронов, чтобы их можно быть использовать для производства электроэнергии.

Исследователи показали, что горячие электроны, захваченные квантовыми точками, сделанными из селенида свинца, могут быть получены до того, как они охлаждаются другим полупроводником - диоксидом титана. Квантовые точки, сделанные из других материалов, могут работать так же хорошо, сказал Чжу.

«Если изъять горячие электроны, то мы сможем работать с ними, - сказал Чжу. - Демонстрация этого горячего переноса электронов доказывает, что высокоэффективные горячие носители солнечных батарей являются не только теоретической концепцией, но и экспериментальной возможностью».

«Но надо будет вложить еще много труда, прежде чем более эффективные солнечные батареи появятся на рынке, включая конструкцию и изучение реальных солнечных батарей, сделанных с квантовыми точками, говорят исследователи. Одну из основных проблем - минимизацию потерь энергии электронов, проходящих через диоксид титана, - по- прежнему необходимо преодолеть.

Ученые, однако, с оптимизмом смотрят в будущее. «Нет никаких оснований предполагать, что мы не сможем использовать солнечную энергию на 100 процентов в течение следующих 50 лет», - сказал Чжу.

Солнечные батареи, построенные на основе этого исследования, будут также дешевле, говорят исследователи, потому что производственные затраты будут меньше.

Голландское правительство будет субсидировать исследования нанотехнологий солнечных батарей.

Купить солнечные батареи в России можно на сайте ecolands.ru.

*****

Голландское правительство выделило исследователям 1,2 млн. евро (около 1,5 млн. долл. США) для разработки более эффективных солнечных батарей, использующих нанотехнологии.

Исследователи из технологического университета Эйндховена в Нидерландах будут работать над объединением солнечных батарей с нанопроволокой с зеркальными системами для концентрирования солнечного света и увеличения эффективности солнечных батарей до 65 процентов.

Они надеются, что через 10 лет их наноструктурированные солнечные батареи смогут генерировать значительную часть электроэнергии в Европе, что позволит на одну треть снизить расходы.

Версия на английском

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ -

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

Вас также может заинтересовать:

  • В Мексиканском заливе найдена новая разновидность рыб
  • Белки усыновляют осиротевших сородичей
  • Вторую Землю обнаружат в 2011 году
  • Новые волокна распознают и воспроизводят звуки
  • Находка ископаемых окаменелостей привела к пересмотру теории образования многоклеточных организмов
  • Комментарии:
    Рекомендуем