Новый принцип работы солнечных батарей

25 января 2014

Совершенно новый подход к преобразованию солнечной энергии открыли американские ученые. Вместо обычного преобразования фотонов света в электричество, новая батарея сохраняют тепловую энергию в теплонакопителях, откуда потом его можно будет преобразовать в электричество.

Стандартные кремниевые фотоэлименты не могут извлечь всю энергию из фотонов света. Суть процесса такова, что летящий фотон может выбить электрон из кремния только если его энергия располагается в «запрещенной зоне». Это особенный диапазон энергии, который в принципе не свойственен электрону полупроводника. Все это априори ограничивает КПД фотогальванического элемента до 33,7%, физический термин этой единицы предел Шокли-Квайссера.

Обойти этот предел достаточно легко на теории. Необходимо просто сохранить всю солнечную энергию в виде тепла в специальном теплоносителе, далее преобразовать его в электричество. Попытки сделать подобную систему были предприняты уже давно, но КПД всего процесса не превышало 1%.

Новая конструкция выполнена с использованием современных нанотехнологий смогла показать эффективность в 3,2%, что по прежнему очень мало. Тем не менее, процесс двигается с места и в дальнейшем мы будем ожидать прорыва в данной области.