Більше 90% сонячних батарей у світі виготовляють з ультрачистого кремнію. Такі пластини поглинають світло, яке змінює стан електронів усередині матеріалу і генерує електричний струм.
Інший підхід полягає у створенні найтонших плівок з матеріалів, які особливо добре поглинають світло. За рахунок товщини біля одного мікрометра такі сонячні батареї містять менше дорогих матеріалів і можуть бути побудовані на гнучкій підкладці. Найбільш ефективними фотоелементами в цій групі є батареї, засновані на плівках телуриду кадмію. Такі панелі тонші, легші і лише трохи поступаються кремнієвим в ефективності.
Проте досі на їх частку припадає понад 7% світового виробництва сонячної енергії. Виною тому токсичний кадмій хлористий (CdCl2), яким покривають батареї для підвищення продуктивності. В результаті значна частина виробничих витрат йде на захист працівників і на утилізацію небезпечних відходів.
Читайте також: П’ять цікавих енергетичних проектів, які не будуть реалізовані
Науковці з Ліверпульського університету (University of Liverpool) задалися метою знайти заміну небезпечної речовини. Вони шукали елементи періодичної таблиці Менделєєва, які зв’язуються з хлором і при цьому не несуть загрозу для екології та здоров’я людей. Джон Мейджор (Jon Major) і його колеги почали з того, що спробували покривати батареї кристалами хлориду натрію або звичайної кухонної солі. Але виявилося, що іони натрію сильно псували структуру фотоелемента. Методом спроб і помилок вони зупинилися на хлориду магнію (MgCl2), який виявився майже настільки ж ефективний, як хлорид кадмію.
Крім цього обрана в результаті сіль абсолютно безпечна і використовується в харчовому виробництві. Наприклад, з допомогою хлориду магнію коагулюють соєве молоко для отримання сиру тофу. Речовину також використовують в якості солі для ванної. Вагомим плюсом є і ціна менше $1 за кілограм, що в триста разів дешевше хлориду кадмію.
Тепер команда розраховує, що їх технологія буде затребувана в промисловості. Правда, спроба запатентувати винахід закінчилася невдачею. Виявилося, що найбільший виробник сонячних батарей в США компанія First Solar раніше зареєстрували патент, в якому вказали в якості покриття всі хлориди, включаючи хлорид магнію.
Читайте також: Зворотня сторона екологічних технологій
У будь-якому випадку новий підхід має великий потенціал для промислового використання. І хоча експерти сумніваються, що дешеве покриття дозволить тонкоплівковим сонячним батареям конкурувати з іншими джерелами електроенергії, воно у будь-якому випадку зробить таке виробництво більш економічним і екологічнішим.
Натхнення: www.nanonewsnet.ru