Исследователи из Австралии продемонстрировали методику, позволяющую извлекать вдвое больше энергии из отдельных частиц света, что открывает путь к преодолению существующих ограничений эффективности кремниевых фотоэлементов. Научная группа Omega Silicon из UNSW предлагает использовать процесс синглетного деления, при котором один фотон света разделяется на два энергетических пакета, фактически удваивая выходную мощность. Исследование ставит целью достижение эффективности свыше 30% при стоимости ниже 30 центов за ватт к 2030 году. По оценкам ученых, первые экспериментальные образцы могут появиться в течение пяти лет.
Как поясняет ученые, основная проблема современных солнечных элементов заключается в непродуктивном рассеивании световой энергии в форме тепла. Исследователи сосредоточились на поиске способов утилизации этой теряемой энергии с преобразованием ее в электричество. Ученым удалось интегрировать кремний с этим стабильным материалом, способным к синглетному делению и накоплению дополнительного электрического заряда. Хотя это только начальный этап, исследование впервые демонстрирует работоспособность концепции в реальной системе.
Высокоэнергетический синий свет в обычных условиях преимущественно преобразуется в тепло, тогда как при синглетном делении избыточная энергия может быть направлена на генерацию электричества. Технологический подход предполагает нанесение ультратонкого органического слоя на стандартную кремниевую структуру. Это не требует кардинального изменения архитектуры элемента, а представляет собой добавление дополнительного функционального слоя. В случае успешного масштабирования метод может повысить эффективность солнечных панелей с текущих 27% до 45%.
Тем временем в Японии появились встраиваемые в фасады зданий солнечные панели.
