Обычные фотоэлектрические батареи имеют ряд недостатков. Один из них - их непрозрачность. Прозрачные солнечные панели, хотя бы в теории, могут найти большее распространение, например, их можно будет задействовать в качестве панелей для облицовки зданий или в конструкции теплиц.
Как ученые добились прозрачности? Для этого было решено воспользоваться комбинацией двух распространенных в природе материала.
Первый - диоксид титана TiO2, нетоксичный, уже и ранее его пробовали применять в фотовольтаике. Этот материал поглощает ультрафиолетовую часть спектра, невидимую глазу человека. При этом, большую часть света видимого диапазона, TiO2 пропускает. У диоксида титана неплохие электрические свойства.
В качестве второго материала выбрали оксид никеля, NiO. Это также полупроводник, обладающий высокой оптической прозрачностью. Добыча никеля производится в значительных количествах, его оксид получается при сравнительно низких температурах, так что он тоже вполне годится для производства фотоэлектрических элементов в больших объемах.
Элемент собрали на тонкой стеклянной подложке, на которой нанесли металлооксидное покрытие, а поверх слои полупроводников - TiO2 и NiO. Сверху этот пирог покрыт серебряным нанонитями, играющими роль второго электрода.
Эффективность преобразования у новых элементов скромная - 2.1%, это плата за то, что они поглощают только малую часть невидимого диапазона света. Видимый свет новые элементы ослабляли на 43%, это много, но можно продолжать работать над улучшением прозрачности и энергоэффективности новых элементов.
Для демонстрации элементов, ученые подключили к ним микромотор, который способен работать при напряжении 0.2 В, потребляя 10 мА.
Комментариев нет:
Отправить комментарий