Одним из важнейших элементов новой энергетики считаются солнечные панели, но их эффективность всё ещё оставляет желать лучшего. Популярные панели из кремния работают только в красном и инфракрасном спектрах солнечного света, тогда как остальные спектры рассеиваются без пользы. Американские учёные попытались найти способ уловить синий спектр и преобразовать его в красный, чтобы кремний получил больше фотонов и энергии. И это сработало!

Исследователи из Инженерной школы Тандона Нью-Йоркского университета разработали тонкую плёнку, которая повысила эффективность солнечных батарей, преобразовав не реагирующие с кремнием длины волн света в такие, которые могут использоваться для производства электроэнергии. Для этого учёные провели множество экспериментов с различными конструкциями солнечных батарей, материалами и красителями, которые помогли бы использовать большую часть спектра, но до сих пор особенных успехов не было, пока они не создали тонкую плёнку из перовскита с добавлением иттербия.

Перовскитная плёнка, нанесённая на кремниевый фотоэлемент, успешно поглощала фотоны в синем и ультрафиолетовом спектре, а иттербий излучал эту энергию в ближнем инфракрасном диапазоне, передавая кремниевой подложке фотоны в том виде, которые ею отлично поглощались. Эффективность предложенной плёнки составила 82,5 % и может даже превысить 100 %, если подобрать нужное соотношение компонентов. Это не КПД панели, которое в среднем для кремния колеблется около отметки 20 %, а та эффективность, с которой «синие» фотоны, превращаются в «красные».

Подобное преобразование позволит ещё немного поднять КПД кремниевых панелей, но пока учёные не берутся назвать даже приблизительные цифры. Для этого нужны новые исследования.


Источник: 3dnews.ru