Команде английских ученых удалось на 25% повысить уровень поглощения энергии тонкими фотогальваническими пластинами. Солнечные панели толщиной всего 1 микрометр преобразуют свет в электричество эффективнее аналогичных по толщине устройств, а сниженное содержание кремния позволяет сэкономить на их производстве.
В статье журнала Photonics исследователи рассказывают об использовании характеристик солнечного света для разработки неупорядоченного сотового слоя поверх кремниевой подложки. Свой подход ученые заимствовали у природы, в конструкции крыльев бабочек и глаз птиц, сообщает Science Daily. Инновационная структура позволяет поглощать свет под любым углом и улавливать его внутри солнечного элемента, что приводит к генерации энергии в большем количестве.
«Одна из проблем работы с кремнием в том, что почти треть света сразу же отражается, без поглощения и выработки энергии. Текстурированный слой поверх кремния помогает решить эту проблему, — заявил Мариан Флореску из Университета Суррея, — а наша неупорядоченная, но гиперунифицированная структура оказалась особенно успешной».
В лабораторных испытаниях прототип достиг показателей абсорбции 26,3 мА/см2, что на 25% больше, чем предыдущий рекорд — 19,72 мА/см2, установленный в 2017 году. КПД составил 21%, но ученые убеждены, что смогут существенно увеличить его в будущем.
Что касается потенциала изобретения, то авторы предлагают использовать его в космической отрасли, для генерации электроэнергии спутниками, станциями и кораблями, или для питания устройств интернета вещей. Пониженное содержание кремния позволяет снизить расходы на производство.
Китайские ученые выяснили, что солнечные панели полезны не только для преобразования света в энергию, но и для беспроводной передачи данных. Инженеры создали первую систему без линз для высокоскоростной передачи данных под водой. Скорость ее работы составила 150 Мбит/с на дистанции 35 метров.
