Группа исследователей из Норвежского университета науки и технологий (NTNU) разработала метод создания солнечного элемента со сверхвысокой эффективностью материалов с использованием полупроводниковых нанопроволок, который потенциально способен удвоить эффективность кремниевых солнечных панелей при этом снизив их себестоимость.
«Мы нашли новый метод крайне эффективного использования материала арсенида галлия (GaAs) с помощью наноструктурирования, благодаря чему у нес есть возможность сделать солнечные элементы намного более эффективными, используя лишь крошечную часть от материала, который обычно используется», — говорит Анжан Мукерджи, кандидат наук кафедры электронных систем. Мукерджи, главный разработчик технологии.
В настоящее время лучшим материалом для солнечных панелей является арсенид галия из-за своей высокой эффективности, заключающейся в выдающейся способности поглощать свет и преобразовывать его в энергию. Чаще всего GaAs применяют при изготовлении солнечных батарей для космических аппаратов — зондов, спутников, станций и т. д. Однако производство высококачественных компонентов солнечных элементов из этого материала — довольно дорогое и поэтому появился спрос на технологии, позволяющие значительно сократить долю арсенида галия в фотоэлементе.
Так, относительно недавно стало понятно, что структура нанопроволоки может потенциально повысить эффективность солнечных панелей по сравнению со стандартными планарными солнечными элементами, даже если используется меньшее количество материала.
«Используя арсенид галлия в структуре нанопроволоки, наша исследовательская группа нашла новый способ создания солнечного элемента со сверхвысоким соотношением мощности к массе, который более чем в 10 раз эффективнее любой другой фотоэлектрической батареи», — поясняет профессор кафедры электронных систем университета Хельге Веман.
Подробное исследование о применении арсенида галия в структуре солнечных панелей было опубликовано в журнале американского химического общества ACS Photonics.
