Новости

Исследование показало, что новые солнечные батареи скоро смогут превзойти возможности обычной фотогальванической технологии.

Ученые из Национальной лаборатории возобновимой энергии продемонстрировали первую солнечную батарею с внешней квантовой эффективностью, превышающей 100% для фотонов с энергиями в солнечном диапазоне. Внешняя квантовая эффективность (EQE) — доля фотонов, которые преобразованы в электроны в пределах устройства.

В то время как традиционные полупроводники производят лишь один электрон из каждого фотона, прозрачные миллимикронные материалы, такие как квантовые точки, избегают этого ограничения и развиваются как многообещающие фотогальванические материалы. Рост эффективности происходит благодаря сбору энергии квантовыми точками, которая в противном случае была бы потеряна в виде высокой температуры в обычных полупроводниках. Объем потерь высокой температуры снижается, а результирующая энергия направляется на создание большего объема электрического тока.

Используя с помощью квантовых точек силу процессов под названием многократная экситонная генерация, ученые сумели показать, что в среднем каждый поглощенный синий фотон может произвести до 30% больше тока, чем позволят обычно используемые технологии. Многократная экситонная генерация работает, эффективно расщепляясь и используя большее количество энергии высокоэнергетических фотонов. Ученые показали величину внешней квантовой эффективности в 114% для 3,5 эВ (электрон-вольт) фотонов, доказав выполнимость этой концепции в рабочем устройстве.

Исследователь Джозеф Лютер полагает, что технология многократной экситонной генерации — верное направление. «Поскольку текущая технология солнечных батарей, не использующая возможности квантовых точек, все еще слишком дорога, чтобы успешно конкурировать с невозобновимыми источниками энергии, технология, использующая многократную экситонную генерацию, показала, что путь, которым ученые и инженеры думают о преобразовании фотонов в электричество, постоянно меняется», - сказал Лютер. - «С ней есть шанс существенного повышения эффективности модуля, что приведет к снижению стоимости солнечных батарей на основе квантовых точек».

INNOVANEWS.RU