Солнечные батареи станут тоньше за счет обращенных пирамид

Солнечные батареи станут тоньше за счет обращенных пирамид

Инженеры из Массачусетского технологического университета показали, что придание поверхности кремния в фотоэлементах формы обращенных пирамид может уменьшить его расход и увеличить долю поглощенного излучения. Работа опубликована в журнале Nano Letters, ее описание можно прочитатьна сайте института.

Создание углублений в кремнии увеличивает долю поглощаемого света, но при этом также увеличивает площадь поверхности материала. С увеличением площади поверхности повышается и вероятность того, что возбужденные светом электроны пойдут не на создание электрического напряжения, а рекомбинируют и поглотятся. Поэтому перед авторами работы стояла задача максимально увеличить поглощение света кремнием, при этом минимально увеличив площадь его поверхности. Для этого авторы исследования сначала провели математическое моделирование, а затем проверили его результаты, создав опытный образец поверхности.

Оказалось, что наиболее эффективно создать на поверхности кремния углубления в виде обращенных четырехгранных пирамид. Площадь в таком случае увеличивается всего на 70 процентов, а толщину слоя кремния при той же доле поглощенного света можно уменьшить в 30 раз. Создание микроструктур осуществлялось традиционным методом фотолитографии и не требовало введения дополнительных технологических процессов.

По расчетам авторов, энергетическая эффективность новых фотоэлементов должна составить около 20 процентов, что не намного меньше 24 процентов лучших на сегодняшний день солнечных панелей. Однако новые фотоэлементы должны стать значительно дешевле своих предшественников.

Ранее другая группа ученых доложила о создании рекордно тонких солнечных батарей. Их разработчики стремились добиться не максимальной энергоэффективности (она составляла скромные четыре процента), а радикального уменьшения веса изделий. Такие солнечные батареи могут пригодиться для создания космических аппаратов и беспилотников.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Panasonic представил солнечную батарею с рекордным КПД
Специалисты японской электронной корпорации "Панасоник" (Panasonic Corp.) разработали самую эффективную в мире солнечную батарею, передает ИТАР-ТАСС. Новая версия солнечной батареи "Эйч-ай-ти" (HIT) от "Панасоника", предназначенная для снабжения электричеством частных жилых домов, обладает коэффициентом полезного действия в 25,6 процента, ..
2014-04-11 2502 0 Технология
0
Микроскладки сделают солнечные батареи тоньше
Инженеры показали, что толщину слоя аморфного кремния в фотоэлементах можно уменьшить, если разместить его в складках диэлектрика. Работа опубликована в журнале Nano Letters, ее краткое содержание можно прочитать на сайте Университета Северной Каролины. Ученые установили, что слой аморфного кремния ..
2012-06-26 1650 0 Технология
1
Созданы солнечные батареи из дерева
Исследователи из института «Georgia Institute of Technology» и университета «Purdue University» разработали новые солнечные батареи на основе натуральных веществ, полученных из растений, включая деревья. Органические солнечные батареи можно легко перерабатывать, и имеют КПД 2,7% — новый максимум ..
2013-03-29 2451 0 Технология
0
Японцы изобрели батареи, заряжаемые в 100 раз быстрее существующих
В Японии компания Kaneka и Технический университет Айти разработали уникальную литиево-ионную батарею, которая может сверхбыстро заряжаться. Об этом проинформировали представители корпорации, сообщает Japan Times. Как стало известно, новое изобретение имеет способность восполнить энергетический баланс ..
2016-04-13 2366 0 Технология
0
Ученые изобрели долгослужащие батареи
Ученые из немецкого Центра Использования солнечной Энергии и Водородных Исследований Баден-Вюртемберга (ZSW) выпустили пресс-релиз, описывающий усовершенствования, которые они сделали с литий-ионными аккумуляторами. Они утверждают, что их усовершенствования позволяют одной батареи подзаряжаться до 10 000 раз с сохранением 85 процентов своей зарядной емкости. Они отмечают, ..
2013-06-12 2038 0 Технология
0
Ученые возвращают к жизни батареи Эдисона
Хорошо известные железо-никелевые аккумуляторы, возможно, заменят более распространённые литий-ионные, менее долговечные и выносливые. Железо-никелевые батареи гораздо более устойчивы к температурному воздействию, выдерживают повышенную вибрацию, устойчивы к частым разрядам и перезарядам, к коротким замыканиям, сообщает «WordScience.org». Они ..
2012-06-28 2238 0 Технология
0
Созданы батарейки, которые можно будет использовать 27 лет
О новой впечатляющей разработке сообщили исследователи из немецкого центра ZSW. По их заявлению, удалось создать литий-ионные батареи, которые будут функционировать на протяжении 27 лет. Как сообщают сами специалисты, их батареи отлично подойдут для электромобилей, ведь даже после 10 тысяч циклов ..
2013-06-12 2656 0 Технология
1
Ученые увеличили КПД прозрачных солнечных батарей
Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали эффективные прозрачные солнечные батареи. Это изобретение было сделано еще в прошлом году, но сейчас его создатели вдвое увеличили КПД батарей, сообщает «Азиатский репортер». Ученые из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе смогли значительно увеличить эффективность прозрачных ..
2013-07-31 2791 0 Технология
0
Электричество предложили получать с помощью нагревания космоса
Физики из Гарвардского университета предложили получать электрическую энергию за счет инфракрасного излучения тепла Земли в космос. В статье в Proceedings of the National Academy of Sciences ученые рассчитали объем доступной таким образом энергии и предложили два типа устройств, которые смогут ..
2014-03-05 2742 0 Технология
0
Компания HP вводит систему двойного аккумулятора
Немецкий производитель H P Velotechnik планирует установить систему из двух аккумуляторов на всей своей линейке электровелосипедов уже в следующем месяце. Двойные батареи будет означать удвоенное расстояние езды. Новая опция «двойной батареи» добавляет вторую батарею к рамам велосипедов. Через ..
2013-10-19 1834 0 Технология
0
Вакуум увеличил КПД солнечных батарей
Инженеры из Швейцарского федерального института технологий Лозанны нашли способ усовершенствовать перовскитные солнечные батареи (ПСБ), увеличивая площадь фотоэлементов и сохраняя высокую эффективность преобразования света в электричество. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.Солнечные батареи из перовскита являются ..
2016-06-10 1777 0 Технология
0
Твердые литий-серные батареи: дешево и выгодно
Исследователи из Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL) придумали дизайн для перспективных литий-серных аккумуляторов, которые значительно дешевле и выгоднее, чем стандартные литий-ионные. При использовании твердого электролита, а не жидкого, батарея также становится гораздо безопаснее и прочнее, чем предыдущие модели, сообщает «TG ..
2013-06-8 1923 0 Технология
0
Новые прозрачные экраны заменят аккумуляторы
Специалисты Американской компании Ubiquitous Energy разработала прозрачное покрытие ClearView Power, выполня­ющее функцию солнечной батареи. Суть изобретения состоит в избирательном использовании световых волн. Традиционные солнечные батареи собирают весь спектр – видимые волны, ультрафиолетовые, ..
2013-03-13 1818 0 Технология
0
Новый интерфейс подключит протезы к мозгу
Подключение компьютера к головному мозгу – значительная проблема для биологов и инженеров. Какой интерфейс не повредит чувствительную ткань жизненно важного органа и одновременно с этим сможет работать десятилетиями? Возможно, американские ученые нашли ответ на этот вопрос.Исследователи из Питтсбургского ..
2012-11-13 2156 0 Технология
0
Заряжать батареи можно от окружающей энергии
В наши дни мы полностью окружены электромагнитными полями. Но ведь их можно использовать в качестве источника энергии. Dennis Siegel, студент из Университета искусств в Бремене недавно создал небольшое устройство, которое способно заряжает батареи АА, используя только электромагнитные поля, выделяемые ..
2013-03-21 1853 0 Технология
0