Новости перспективных технологий

Разрабатывается фотоэлемент с к. п. д. в 50%

Изображение с сайта science.compulenta.ru

Учёные из Военно-морской исследовательской лаборатории (США) и Имперского колледжа Лондона (Великобритания) предложили новую конструкцию многослойной солнечной батареи.

Даже лучшие нынешние трёхслойные фотоэлементы имеют к. п. д., не превышающий 44%, да и этот показатель обычно достижим лишь при концентрированном солнечном свете.

Принципиальная схема новой солнечной батареи (иллюстрация NRL).

В разрабатываемой батарее каждый из слоёв настроен на чуть иную длину волны, что позволяет полнее использовать энергию излучения Солнца. Соотношения запрещённой зоны для разных материалов в фотоэлементе подобрано так, чтобы фотоны, которые «не воспринимаются» самым верхним слоем, могли попасть в нижележащие слои. Максимальный теоретический к. п. д. такой схемы составляет, согласно расчётам, 87%.

Главной сложностью в реализации разработки будет именно сочетание запрещённых зон различных слоёв и высококачественное исполнение последних. Ключевым исследователи полагают четырёхкомпонентный сплав InAlAsSb с запрещённой зоной с прямыми переходами вплоть до энергий в 1,8 эВ.

Проверка ожидаемой высокой эффективности предлагаемого фотоэлемента ещё не произведена; по оценкам разработчиков, она займет до двух-трёх лет. И даже если испытания будут сверхуспешными, в силу высокой стоимости индия изделие сможет найти применение, вероятно, только в солнечных батареях для космических аппаратов и гелиоконцентраторов.

Информация с сайта science.compulenta.ru по материалам Военно-морской исследовательской лаборатории.

Автор оригинального текста: Александр Березин.