Сверхтонкие солнечные батари

Исследователи из MIT открыли новый метод для совершенствования солнечных батарей, позволяющий производить сверхтонкие и сверхлегкие солнечные панели. Такие батареи имеют достаточный потенциал для того чтобы превзойти эффективность любого вещества по показателю производства энергии на единицу своей массы. Новый подход в производстве солнечных панелей использует лишь два одномолекулярных слоя графена и дисульфида молибдена.

Jeffrey Grossman, доцент энергетического факультета в MIT, говорит, что новый подход «приближает возможность достижения конечной цели в преобразовании солнечной энергии». «Несмотря на то, что в последние годы ученые уделяли большое внимание потенциалу таких плоских материалов как графен, исследований применения этих материалов в солнечной энергетике было не много. И как оказалось, эти материалы удивительно хорошо подходят для их использования в этой области», говорит Grossman.

Применив два слоя таких материалов, команда ученых определила возможную эффективность конвертации солнечного света в электричество будущих солнечных панелей. Расчетный показатель в 1-2% кажется небольшим в сравнении с 15-20% стандартных кремниевых батарей, но новые батареи в тысячи раз тоньше и легче обычного листа бумаги. Двухслойные солнечные панели имеют толщину всего 1нм, в то время как традиционные кремниевые могут быть в сотни тысяч раз толще. Объединив несколько базовых слоев можно значительно увеличить общую эффективность батареи. Для областей, в которых вес батарей является ключевым фактором (космическая и авиационная промышленность, а также энергетика в удаленных зонах развивающихся стран), такие сверхтонкие панели могли бы уже сегодня иметь грандиозный потенциал.

Гибкость является преимуществом не только для транспортировки, но и для упрощения монтажа солнечных панелей. Около половины стоимости сегодняшних солнечных батарей уходит на монтажные сооружения, установку, проводку и системы контроля – затраты, которые можно сократить с использованием более легких конструкций. Сверхтонкие двухслойные батареи более стабильны даже в естественной среде и не требуют дополнительной защиты в виде тяжелого и дорогого слоя стекла. Также, материалы новых панелей стоят намного меньше, чем высокоочищенный кремний в стандартных батареях.

Команда ученых спешила продемонстрировать эффективность их подхода и использовала только одну из множества комбинаций двумерных материалов для конвертации солнечной энергии в электрическую. «Есть целый зоопарк материалов, которые можно использовать в этом подходе», говорит Grossman. «Я надеюсь, что эта работа подготовит почву для людей, которые начнут рассматривать эти материалы в новом свете».

Источник: MIT