Эффективность солнечных элементов повысят зеркала с шероховатой поверхностью - Альтернативные виды энергии | Альтернативные виды энергии

Сайт продаётся! Срочно!

Эффективность солнечных элементов повысят зеркала с шероховатой поверхностью

Несмотря на то, что тонкопленочные цветосенсибилизированные солнечные элементы в своем производстве оказываются гораздо дешевле, чем кремниевые ячейки, их эффективность по-прежнему остается на низком уровне. На рынок недавно вышли тонкопленочные цветосенсибилизированные элементы с показателем эффективности преобразования солнечного света в электричество, который составляет 11%. В них применяется жидкий электролит, отличающийся своей нестабильностью и повышенным риском к вытеканию. Что касается ячеек с твердым электролитом, то они до настоящего времени могли показать только лишь 5% результат. За устранение этого неприятного явления взялась группа американских исследователей. В своей работе они решили воспользоваться специально сконструированным металлическим отражателем, благодаря которому эффективность сенсибилизированного красителя солнечного элемента с твердым электролитом повышается на 5–20% (все зависит от типа используемого красителя). Отражатель это не что иное, как тонкая серебряная пленка с массивом из наноразмерных вмятин. Такая пленка наносится на заднюю поверхность ячеек, вследствие чего внутри солнечного элемента удерживается большее количество поглощенного света. Солнечные элементы с основой из специального красителя представляют собой полупроводниковые нанокристаллы (в большинстве случаев из диоксида титана), покрытые сверху молекулами красителя и зажатые вместе с электролитом между пластиковыми или стеклянными листами. Краситель, поглощая свет, создает дырки с положительным зарядом и электроны.Эффективность солнечных элементов повысят зеркала с шероховатой поверхностью Электролит служит для отвода дырок к одному электроду, а кристаллы для передачи электроны другому электроду. Твердые электролиты менее эффективны, по сравнению с жидкими, поскольку в них дырки и электроны рекомбинируют намного легче. Чтобы избежать этого явления, слой диоксида титана стараются делать как можно тоньше. Но здесь приходится сталкиваться с другой проблемой сквозь тонкие ячейки свет проходит очень быстро, не успевая поглотиться должным образом. Исследования, которые ставят своей целью повысить эффективность таких солнечных элементов, традиционно сосредоточены на разработке новых типов нанокристаллов и более сильных красителей. Ученые из Стэндфордского университета первыми решились на использование плазмонных отражателей (плазмоны кванты колебаний на поверхности металла плазмы при их возбуждении солнечным светом). У задействованного отражателя имеются выпуклости, создающие плазмоны, которые отражают некоторые лучи света под прямым углом. Это приводит к тому, что свет, вместо того чтобы выйти из ячейки, отразившись от серебра, рассеивается вперед и назад внутри клетки, позволяя красителю поглощать его гораздо дольше.

Эффективность солнечных элементов повысят зеркала с шероховатой поверхностью

Сохранить в закладки: