Современные солнечные батареи способны использовать лишь её часть из-за ограничений в поглощении света. Исследователи из Корейского университета нашли способ преодолеть этот барьер с помощью нового материала, который улавливает практически весь спектр солнечного излучения. Они создали золотые супрашары, способные поглощать даже те длины волн, что обычно недоступны для традиционных фотоэлементов. Идея состоит в расширении рабочего диапазона материалов за счет использования самоорганизующихся золотых наносфер. Меняя диаметр этих сферических структур, можно настраивать их на поглощение самых разных волн, присутствующих в солнечном свете.
Для проверки концепции команда сначала провела компьютерное моделирование, которое предсказало, что супрашары смогут поглощать более 90% энергии солнечного спектра. Затем они перешли к практическим испытаниям. Учёные нанесли раствор с золотыми супрашарами на поверхность коммерческого термоэлектрического генератора (TEG) — устройства, преобразующего свет в электричество. Важно, что этот процесс создания плёнки не требовал сложных условий: его удалось провести при обычной температуре без специального оборудования или «чистых комнат».
Когда покрытый супрашарами генератор поместили под светодиодный симулятор солнца, он продемонстрировал средний уровень поглощения около 89%. Полученный результат почти в два раза превысил показатель в 45%, который показал тот же TEG с покрытием из обычных, не объединённых в сферы золотых наночастиц. Таким образом, простой метод самоорганизации наночастиц в более крупные структуры открывает путь к созданию значительно более эффективных систем сбора солнечной энергии.
В Японии появились встраиваемые в фасады зданий солнечные панели.