Американские ученые создали солнечные батареи нового типа

Американские физики создали солнечные батареи, которые могут преобразовывать энергию света в тепло и запасать его в «накопителе», откуда оно изымается для производства тока. Простые кремниевые фотоячейки не могут извлекать энергию из всех фотонов света, что сильно ограничивает КПД солнечных батарей — он не может превысить 33,7 % (предел Шокли — Квайссера). Эвелин Вонг из Массачусетского технологического института (США) и ее коллеги решили обойти предел с помощью особых составных батарей, которые сначала преобразуют свет в тепло, а потом превращают его в электрический ток, передает «РИА Новости».

Попытки создать подобные источники тока были ранее, но эффективность таких ячеек была низкой (менее 1 %), т.к. при высоких значениях температуры эффективность системы резко понижалась. Ученые решили эту проблему с помощью конструкции из углеродных нанотрубок и «одномерных» фотонных кристаллов из смеси кремния и его оксида. Углеродные трубки поглощают большую часть видимого света Солнца и преобразуют его в тепло, тепловая энергия попадает в фотонные кристаллы и заставляет их испускать фотоны с определенной энергией, точно попадающей в запрещенную зону фотоэлемента, расположенного под ними.

Пока эффективность батарей низкая — 3,2 %, однако это значение в разы и десятки раз лучше предыдущих результатов, ученые надеются достичь 20 % КПД.