КПД солнечных батарей можно повысить вдвое

Группа ученых Университета Техаса вОстине (США) под руководством профессора Сяо ЯнЖу (Xiaoyang Zhu) показала, что количество электронов, полученных содного фотона солнечного света, можно удвоить засчет использования полимерных полупроводниковых материалов наоснове пентацена.

Максимальный теоретически возможный КПД современных кремниевых солнечных батарей составляет около 31%. Это обусловлено тем, что большая часть поглощаемой солнечной ячейкой энергии (горячие электроны) слишком высока, итеряется ввиде тепла. Использование горячих электронов может увеличить эффективность солнечных батарей, азахватить такие электроны можно спомощью полупроводниковых нанокристаллов.

Входе экспериментов ученые обнаружили, что свет производит теневые фотоны, изкоторых можно эффективно захватить два электрона, и, следовательно, повысить эффективность производства энергии вполупроводниковом пентацене. Этот материал имеет еще ряд преимуществ: низкую стоимость, широкие возможности для молекулярного дизайна исинтеза.

Новый метод дает возможность достичь КПД44%, нефокусируя луч, попадающий наповерхность кремниевых солнечных батарей. Вперспективе новое открытие позволит повысить эффективность преобразования солнечной энергии вэлектрическую до66%.

Исследования проводились при финансовой поддержке научного фонда иМинистерства энергетики США. Результаты работы опубликованы вжурнале Science.