Сверхтонкий материал повышает эффективность фотоэлементов

Современные темно-синие солнечные панели обычно изготавливаются из кремния, хорошо изученного полупроводникового материала. Однако уэффективность кремниевых фотогальванических устройств ограничивается теплопотерей, из-за которой они теряют до 40% полученной от солнца энергии. Специалисты из Университета штата Колорадо предлагают использовать для производства солнечных элементов не кремний, а дисульфид молибдена, https://www.sciencedaily.com/releases/2023/04/230418142514.h... Sience Daily.

Проведя серию экспериментов с использованием методов фотоэлектрохимии и спектроскопии, ученые обнаружили поразительно эффективное преобразование света в энергию в слое сульфида молибдена толщиной в один атом. Более того, они выяснили причину такого высокого КПД конверсии света в энергию.

Оказывается, кристаллическая структура материала позволяет получать и использовать энергию так называемых горячих носителей, электронов, которые под действием видимого спектра света на краткое время меняют свое состояние на более высокое. В фотоэлектрохимической клетке энергия этих горячих носителей немедленно преобразуется в фототок, а не растрачивается попусту в виде тепла. У кремниевых фотоэлементов явления экстракции горячих носителей не наблюдается.

Результаты исследования открывают для инженеров новые пути создания солнечных элементов будущего.

Несмотря на прогресс в преобразовании солнечного света в электрическую энергию ее серьезным ограничением остается смена дня и ночи. Американские ученые https://hightech.plus/2022/10/04/novii-podhod-pozvolit-poluc... о прорыве в этом направлении исследований — они создали новый тип системы получения солнечной энергии, которая бьет рекорды эффективности среди всех существующих технологий. К тому же она позволяет генерировать чистое электричество круглые сутки.