Наноотверстия позволят на 200% увеличить КПД солнечных элементов

Специалисты Технологического института Карлруэ (Германия) сумели перенести наноструктуру крыльев бабочки на солнечные элементы, повысив теоретический лимит коэффициента поглощения света на 200%.

Солнечный свет, отраженный от гладкой поверхности солнечных элементов, теряется впустую. Крылья бабочки парусника кирказонового (Pachliopta aristolochiae), внешне полностью черные, покрыты наноотверстиями, которые помогают абсорбировать свет. Ученые обратили внимание на эти структуры и решили воспроизвести их в слое кремния, покрывающем тонкую как пленка солнечную ячейку.

Последующий анализ абсорбции света дал многообещающие результаты: по сравнению с гладкой поверхностью коэффициент поглощения перпендикулярно падающего света вырос на 97% и продолжал постепенно расти до 207% при угле падения в 50 градусов. «Это особенно интересно для европейских условий. Обычно у нас рассеянный свет, который падает на солнечные элементы под вертикальным углом», — говорит Хендрик Хёльшер, руководитель команды ученых.

Приложение для контрацепции признано альтернативой презервативам

Однако, это не значит, что производительность фотоэлементов также возрастет в три раза, поскольку важное значение имеют и другие факторы. 200% — это теоретический лимит КПД, отмечает Гильом Гомар, один из исследователей.

Прежде чем перенести наноструктуры на солнечные элементы, исследователи определили диаметр и расположение наноотверстий в крыле бабочки, просканировав его электронным микроскопом. Затем они проанализировали коэффициент абсорбции света для различных схем расположения отверстий, проведя компьютерную симуляцию, и обнаружили, что наиболее стабильный коэффициент абсорбции дает неупорядоченное расположение отверстий различного диаметра. Такую структуру они и перенесли на слой фотоэлемента, отверстия в котором различались по диаметру от 133 до 343 нм, сообщает EurekAlert.

«Скорость старения можно замедлить до пренебрежимого уровня»

Прорыва в производстве полупрозрачных и гибких солнечных элементов в 1 атом толщиной добились недавно японские ученые. Их разработка достигла наивысшей для этого класса элементов производительности — 0,7%.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Рядом с нами нашли гигантское облако газа: что это такое
Космос
Ученые впервые создали «бомбу чёрной дыры»: зачем и что это значит
Космос
Посмотрите, как похороны Папы Римского выглядели из космоса
Космос
Женщина ушла от мужа к ChatGPT после 20 лет брака: «Он удовлетворяет меня лучше, чем человек»
Новости
«Яндекс» готовит софт для гуманоидных роботов и готовится к их производству
Новости
Кибермошенники придумали новую схему обмана граждан к 9 Мая
Новости
Загадочную аномалию наблюдали в соседней галактике: ее спутники нацелились в сторону Млечного Пути
Космос
Альтернативная теория объясняет взрывы килоновых и образование урана
Космос
Яндекс Браузер научили дублировать видео, сохраняя интонации спикера
Новости
В Китае разработали крошечных роботов-трансформеров: они могут ехать и летать
Новости
Российские компании подписали этический кодекс для безопасного использования ИИ в медицине
Новости
Анализ крови находит ранние признаки рака и оценивает эффективность лечения
Наука
Белый хакер: что это за профессия и сколько платят?
Мнения
Управление рисками ИИ в программной инженерии
Мнения
Названы качества идеального партнера: что ценят женщины и мужчины
Новости
Российский алгоритм для анализа белков обогнал зарубежные аналоги по скорости и точности
Новости
России к 2030 году понадобятся миллионы специалистов по ИИ
Новости
Американки массово вшивают «лифчик» прямо в грудь: как работает технология
Новости
Темные фабрики: будущее промышленности без человека
Мнения
Астрономы открыли рекордно далекую от звезды суперземлю
Космос