Нанорезонаторы и панели солнечных батарей

Нанорезонаторы и панели солнечных батарей

Институтом стандартов и технологий (NIST), расположенным в Америке, разрекламировано наноскопическое инновационное покрытие панелей солнечных батарей. Новый вид покрытия обеспечивает поглощение солнечного света на 20% больше, чем традиционные устройства. Новый вид обработки изготовлен по технологии, уже сейчас готовой к серийному производству. Этот прорыв в области нанорезонаторов открывает новую эру недорогих эффективно действующих солнечных батарей.

Особенности технологии «стеклянных бус»

Инновационное покрытие содержит тысячи стеклянных шариков, по размеру равных сотой доле толщины волоса человека. Проникающие внутрь наноразмерных бусин световые волны огибают сферы нанометровых шаров.

Возникает эффект, подобный движению звуковых волн вдоль изогнутой поверхности. Благодаря таким криволинейным строениям, известными своими акустическими «шуршащими» свойствами, легко услышать слабый звук, излучаемый любой другой частью объекта.

Похожие «шуршащие» строения для световых волн разработаны примерно десять лет назад, но учёным только недавно удалось применить технологию в конструкции солнечных батарей. Экспериментальную установку для этого разработала команда специалистов NIST и Наноцентра Университета Мэриленд.

Работает оборудование следующим образом: световые волны, попавшие на поверхность панели, поглощается элементом, изготовленным на основе арсенида галлия. Роль активатора исполняет лазер — источник возбуждения каждого отдельного нанорезонатора.

Применив оборудование на практике, учёные обнаружили способность ячеек покрытых новым материалом, поглощать на 20% больше световой энергии, чем это делали обычные ячейки. Также отмечена эффективность ячейки с новым покрытием, в плане усиления тока, на том же уровне — 20% роста.

Исследование стало первым, демонстрирующим эффективность чувствительных покрытий с точными наноразмерными вкраплениями. Как выразился руководитель группы — господин Ха:

Все наши расчеты предполагали повышение эффективности элементов солнечных панелей, но нам не удавалось доказать это практически, пока мы не сделали уникальные наноразмерные элементы солнечных батарей

Результаты проделанной работы

Работа группы была описана недавним выпуском издания «Нанотехнологии». Соавторами публикации выступили: физики Йохан Юн и Николай Житенев, представляющие NIST и Наноцентр Университета Мэриленда. Попутно учёные разработали быстрый и менее дорогостоящий способ обработки солнечных панелей нанорезонаторами.

Прежде технология обработки полупроводниковым материалом выполнялась погружением в раствор нанорезонатора. Однако метод обработки с погружением в раствор требует времени. При этом обрабатываются две стороны полупроводника, когда покрыть нужно только одну сторону.

Разработанный новый способ исключает такой подход. Используется уже капельное покрытие одной стороны солнечной панели раствором нанорезонатора. Затем проволочным металлическим стержнем прошивают ячейку. В итоге раствор формирует покрытие, состоящее из нанорезонаторов.

Это пока что единственный случай, когда более чем за столетнюю практику нанесения покрытий в промышленных условиях, разработчики применили стержневой метод обработки полупроводника арсенид галлием. Процесс недорогой и легко внедряемый в массовое производство.


По материалам: Нанотехнологии


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *