Изобретен солнечный элемент, который генерирует переменный ток

Международная команда ученых, в которую вошли специалисты из Академии наук Китая, Института Макса Планка в Германии и собственно NanoGUNE, разработала фотогальваническую ячейку, в которой для обеспечения тока впервые были использованы материалы с магнитными свойствами. Итоги исследования, которое, по мнению лидера группы Луиса Хьюсо, «открывает новый канал для более эффективного преобразования света в электрическую энергию», были опубликованы в престижном научном журнале Science.

Как пояснил Хьюсо, устройство представляет собой обычную фотогальваническую ячейку, изготовленную из органического материала под названием фуллерен С60 и оснащенную магнитными электродами из кобальта и никеля. Фуллерен C60 представляет собой шарообразную молекулу, содержащую 60 атомов углерода. Он позволяет контролировать направление вращения магнитных электродов, которые обычно в солнечных панелях движутся беспорядочно и создают потери тока. Управление электродами позволяет повысить эффективность солнечного элемента. Исследователи подтвердили, что использование магнитных электродов в сочетании с фуллереном С60 увеличивает фотоэлектрическую эффективность устройств на 14%.

У изобретения есть еще одно преимущество: оно способно генерировать переменный ток, который гораздо удобнее в использовании, чем постоянный ток, создаваемый обычными солнечными элементами. Это означает, что для нового устройства больше не нужны трансформаторы. «Реверсирование тока происходит в самом устройстве, когда электроны, созданные светом, взаимодействуют с магнитными контактами», — говорит Хьюсо.

Хотя использование магнитных электродов действительно позволяет повысить эффективность фотоэлектрических элементов, ученые настаивают на том, что они еще далеки от получения оптимальной фотогальванической ячейки. Сейчас они работают над созданием подобных устройств с использованием органических материалов, которые более эффективны, чем фуллерен. Они утверждают, что «в будущем будет возможно построить коммерческое устройство, которое действует как солнечный модуль и непосредственно производит переменный ток».

Поставлен новый рекорд эффективности солнечных панелей. Ученые из бельгийского исследовательского центра IMEC смогли увеличить производительность перовскитных солнечных батарей до 23,9%.