Китайские учёные придумали, как заставить солнечные батареи лучше улавливать свет
Учёные из Китая разработали новую конструкцию солнечных элементов, которая помогает им поглощать больше света, даже если солнечные лучи падают под разными углами. Это может сделать солнечные панели эффективнее в течение дня, когда Солнце перемещается по небу.
Авторы разработали особый материал, состоящий из крошечных полусфер с текстурной поверхностью, которая рассеивает падающий свет в нескольких направлениях, усиливая поглощение и способствуя более равномерному образованию тока.
Компьютерное моделирование показало, что текстурная поверхность в виде конусов поглощает более 95% света в диапазоне длин волн от 300 нм до 800 нм и при углах падения от 0 до 50 градусов. Средняя плотность фототока достигла 25,47 мА/см². Для сравнения, у элемента с гладкой полусферической поверхностью показатель составил 24,03 мА/см², а у плоского — 22,52 мА/см². При этом средняя максимальная выходная мощность составила 28,25 мВт/см² при поглощении более 95% падающего света.
«Новая конструкция решает серьёзную проблему, связанную с зависимостью выходной мощности от угла падения света», — утверждают учёные.
Пока результаты получены только в ходе моделирования на специальном ПО. Учёным ещё предстоит проверить конструкцию в реальных условиях и выяснить, сохранится ли её преимущество при изготовлении настоящих солнечных элементов.
Если испытания пройдут успешно, разработка позволит создавать панели, которым не нужно постоянно находиться под оптимальным углом к Солнцу.