"Швейцарский сыр" - развитие солнечных батарей

[20.05.2011]

Как известно, фотоэффект был открыт еще в 1839г. французским физиком Александром Беккерелем. С тех пор изучением этого явления и его частного случая - фотовольтаического эффекта, на использовании принципа которого работают солнечные батареи - занимались виднейшие ученые с мировыми именами – Г. Герц, А. Столетов, М. Планк, А. Эйнштейн…

Классическим, и, все прочнее входящим в привычные нам пейзажи примером результатов этих изысканий физиков, стали кремниевые солнечные батареи на монокристаллических или многослойных пластинах.

В 20 веке, а особенно в начале 21 века, интерес к проблеме фотовольтаического эффекта резко возрос в связи с растущими потребностями человечества в электроэнергии и обострением экологической ситуации на планете. Результатом этого интереса становятся все новые и новые разработки элементов, преобразующих видимый (и не только солнечный, но и искусственный) свет в электрическую энергию.

В последние годы самые большие надежды исследователи возлагают на тонкопленочные элементы, в основе технологии которых лежит напыление или иной способ нанесения аморфного кремния на подложку. Эти инновации позволяют

изготавливать более дешевую по себестоимости производства солнечную панель. Более того, тонкопленочные панели не критичны к направленности солнечных лучей. И даже

при рассеянном излучении они работают, ввиду чего энергоэффективность их больше на 10-15%, чем у традиционных кристаллических панелей!

Специалисты фотоэлектрической группы Пражского Института физики во главе с Миланом Вэнесеком предложили использовать оригинальные наноструктурированные подложки для нанесения на них аморфного кремния. Эти подложки, как "швейцарский сыр", состоят из массива сот – нано-отверстий, созданных в токопроводящем слое оксида цинка (ZnO). Вэнесек уточняет: “Такой подход будет весьма успешным для конструирования солнечных элементов. Стоимость наших панелей с такой же эффективностью на 12 – 16 процентов ниже, чем панелей из кристаллического кремния. И она может ещё понизиться в масштабах промышленного производства”.

 В планах исследователей - дальнейшее повышение энергоотдачи солнечных элементов.