Главная / Технології / Німецькі вчені збираються збільшити ККД сонячних батарей на 200%

Німецькі вчені збираються збільшити ККД сонячних батарей на 200%

 
 

Підвищити ліміт коефіцієнта поглинання світла сонячними панелями на 200% допоможе наноструктура крил метелика.

Немецкие ученые собираются увеличить КПД солнечных батарей на 200%

Фахівці Технологічного інституту Карлруе (Німеччина) зуміли перенести наноструктуру крил метелика на сонячні елементи, що дозволило підвищити теоретичний ліміт коефіцієнта поглинання світла на 200%.

Крила метелика вітрильника кірказонового (Pachliopta aristolochiae), зовні повністю чорні, покриті наноотворами, які допомагають абсорбувати світло. Вчені вирішили відтворити ці структури в шарі кремнію, що покриває тонку як плівка сонячну клітинку. Так як сонячне світло, відбите від гладкої поверхні сонячних елементів, втрачається даремно.

Як виявилося в ході аналізу, коефіцієнт поглинання перпендикулярно падаючого світла на покриті наноотвори експериментальні сонячні елементи виріс на 97% в порівнянні з гладкою поверхнею і продовжував поступово зростати до 207% при куті падіння в 50 градусів. Вчені відзначають, що це особливо цікаво для європейських умов, де переважає розсіяне світло, яке падає на сонячні елементи під вертикальним кутом.

Перш ніж перенести наноструктури на сонячні елементи, дослідники визначили діаметр та розташування наноотворів в крилі метелика. Їх просканували електронним мікроскопом, потім проаналізували коефіцієнт абсорбції світла для різних схем розташування отворів. Після була проведена комп’ютерна симуляція, і виявлено, що найбільш стабільний коефіцієнт абсорбації дає невпорядковане розташування отворів різного діаметра. Таку структуру вони і перенесли на шар фотоелемента, отвори в якому розрізнялися по діаметру від 133 до 343 нм.

Однак, це не означає, що продуктивність фотоелементів також зросте в три рази — 200% — це теоретичний ліміт ККД. Тому що крім абсорбції світла важливе значення мають і інші фактори, повідомляє hightech.fm

 
 
comments powered by HyperComments