Сейчас фотоэлектрические элементы перерабатывают только очень узкий солнечный спектр. Вся остальная энергия светила лишь нагревает панели и не приносит никакой пользы. Таким образом, максимальная эффективность современных солнечных элементов держится на уровне ниже 30%.
Ученые Техниона изобрели фотолюминесцентный материал, который впитывает излучение Солнца и превращает тепло и свет в «идеальное» излучение. Оно попадает на каждую ячейку панели и обеспечивает эффективную конверсию. В результате КПД устройства повышается до 50%. Исследователи взяли за основу оптическое охлаждение, при котором поглощенный свет излучается обратно с большей энергией, тем самым охлаждая эмиттер. Разработанная ими технология работает схожим образом с солнечным светом.
«Солнечное излучение, по пути в фотоэлектрический элемент, попадает в созданный нами материал, который нагревается неиспользуемым спектром, — говорит Ассаф Манор, руководитель исследования. — Вдобавок, солнечное излучение в оптимальном спектре впитывается и излучается обратно с фиолетовым смещением спектра. Это излучение абсорбируется солнечной ячейкой. Таким образом и тепло, и свет превращаются в электричество». Группа ученых надеется подготовить полностью рабочий прототип новой солнечной батареи в течение 5 лет. В случае успеха эта технология станет революцией в отрасли, пишет Phys.org.
Искусственный фотосинтез перерабатывает CO2 быстрее растений
Идеи
Солнечный элемент с рекордным КПД — 26% — создан американскими учеными из перовскитов, расположенных ступенчато, чтобы поглощать практически весь спектр видимого света.