Солнечные панели станут эффективнее в тысячу раз: в них заменили один важный элемент

Новую модификацию представили исследователи из Галле-Виттенбергского университета им. Мартина Лютера, сообщает techspot.com. Эффекта удалось достичь благодаря титанату бария (BaTiO₃), который славится способностью генерировать электричество из солнечного света.

Ученые разместили тонкие слои титаната бария между слоями титаната стронция и титаната кальция и получили слоистую структуру, которая за счет этого обладала большей электропроводностью. К тому же, исследователи отрегулировали толщину каждого слоя и таким образом получили возможность управлять производительностью системы.

Как пояснили сами ученые, важную роль сыграло чередование сегнетоэлектрического материала (титанат бария) с параэлектрическим (титанат стронция). Тут следует пояснить, что сегнетоэлектрики – это класс материалов, обладающих спонтанной поляризацией, и как раз это свойство и делает их полезными в различных электронных устройствах. Что касается параэлектриков, то они спонтанной поляризацией не обладают, но в особых условиях (например, при низких температурах) могут вести себя как сегнетоэлектрики.

Что дают нанокристаллы

Сочетание слоев, по словам ученых, улучшает поглощение солнечной энергии и облегчает генерацию свободно движущихся электрических зарядов.

При создании нового материала исследователи использовали мощный лазер для испарения кристаллов и их повторного осаждения в слоях толщиной 200 нанометров. Им удалось создать структуру, состоящую из 500 слоев.

По результатам испытаний с использованием лазера структура оказалась в тысячу раз эффективнее чистого титаната бария той же толщины при том, что использовалось на две трети меньше фотоэлектрического элемента. Эффект оказался устойчивым, оставаясь почти постоянным в течение шести месяцев.

Панели с использованием таких солнечных элементов могут оказаться гораздо эффективнее тех, в которых используются фотоэлектрические элементы на основе кремния. К тому же, нанокристаллические солнечные элементы гораздо более компактны. Новый материал вообще более прост в производстве и более долговечен.

Также Фокус писал, что в Австралии была создана необычная батарея нового поколения. Она позволит хранить солнечную энергию на крыше дешевле и безопаснее, чем когда-либо прежде.

Также стало известно, что конусная батарея на основе натрия может изменить мир навсегда. Группа исследователей из Университета Райса (США) пришла к выводу, что своеобразная форма батареи может способствовать хранению энергии с помощью натрия и калия (которые намного дешевле и доступнее лития).