Представлена первая в истории алмазная солнечная панель: она невероятно яркая и мощная

Ученые представили рабочий прототип, изготовленный из легированного синтетического алмаза — материала, который столь же редок в солнечной энергетике, сколь и перспективен. Первые испытания уже показали хорошие результаты: фотоэлемент невероятно яркий, прочный и мощный, пишет ecoticias.com.

Алмазный солнечный элемент: как он работает?

Ученые использовали смесь метана и атмосферного CO₂, помещенную в вакуумную камеру. С помощью нагрева, или микроволн, эта смесь расщепляется, и атомы углерода перестраиваются, образуя очень тонкие слои алмаза на проводящей подложке.

Стоит отметить, что этот процесс не только менее загрязняет окружающую среду, чем производство кремния, но и преобразует парниковые газы в полезные технологические компоненты, что является достижением, сочетающим в себе устойчивость, инновации и повторное использование углерода.

Кроме того, такие компании, как CSMH, уже разрабатывают легированные алмазные подложки, которые служат основой для высокопроизводительных солнечных устройств. Они способны выдерживать экстремальные нагрузки и температуры, расширяя возможности их применения, в том числе на спутниках, в пустынях и промышленных условиях.

Чего ожидать от алмазного солнечного элемента?

Алмазные солнечные панели пока еще не поступили в продажу, но проведенные испытания показывают, что они могут быть даже эффективнее лучших перовскитных ячеек, доступных сегодня. Они могли бы генерировать больше энергии, занимая меньше места, делая солнечные системы более компактными, мощными и доступными.

Конечно, еще предстоит решить некоторые проблемы, такие как стоимость производства синтетических алмазов в больших масштабах. Однако, как только они будут преодолены, человечество ждет скачок в зеленой энергетике, сопоставимый с революцией светодиодов в освещении. И это еще не все. Дело в том, что производство алмазов с использованием атмосферных газов может решить климатические проблемы. Похоже, настало время алмазов, — заключают авторы.

Алмазы — больше не просто предмет роскоши

Алмазы всегда считались символом роскоши, но теперь они играют несколько иную роль: проводников чистой энергии следующего поколения. Это связано с тем, что, в отличие от кремния, алмазы обладают тремя впечатляющими техническими свойствами:

• Сверхвысокая теплопроводность: они очень эффективно рассеивают тепло, предотвращая перегрев солнечного элемента и увеличивая его долговечность.
• Высокая подвижность электронов: электроны, генерируемые солнечным светом, транспортируются с более высокой скоростью, что повышает производительность элемента.
• Сверхширокая запрещенная зона: элемент способен улавливать более широкий диапазон солнечного спектра, включая ультрафиолетовое излучение, которое обычно теряется в традиционных технологиях.

Все это возможно с материалом, который можно синтезировать непосредственно из разреженного воздуха методом химического осаждения из газовой фазы (CVD). Проще говоря, то, что когда-то было лабораторной деталью, теперь становится жизнеспособным компонентом для солнечных панелей следующего поколения.