Конструкцию солнечных батарей существенно упростили, благодаря чему они стали собирать больше «зеленой» энергии.
В Университете Хьюстона (США) изобрели новый тип системы сбора солнечной энергии, которая побила рекорд эффективности всех существующих технологий и однажды может быть развернута для использования солнечной энергии 24 часа в сутки 7 дней в неделю.
Традиционно при изготовлении солнечных термофотоэлектрических элементов (STPV) применяется промежуточный слой для увеличения их эффективности. Этот слой четко направляет солнечный свет на солнечный элемент. Лицевая сторона слоя поглощает фотоны, преобразует их в тепловую энергию и повышает температуру всего промежуточного слоя. Считается, что для STPV предел такого преобразования составляет 85,4%. Тем не менее, это все еще довольно далеко от предела Ландсберга в 93,3%, который считается абсолютным пределом сбора солнечной энергии.
Бо Чжао, доцент кафедры машиностроения в Университете Хьюстона, предположил, что неизбежная обратная эмиссия из промежуточного слоя является причиной дефицита эффективности, который можно было бы улучшить при помощи простой корректировки конструкции солнечных батарей.
Исследователь считает, что промежуточный слой нужно сделать из материала с невзаимными радиационными свойствами. Тогда STPV направит больше фотонов к ячейке и существенно уменьшит обратное излучение к солнцу. В результате, STPV станет ближе к показателю предела Ландсберга, что, с свою очередь, даст возможность создать и применить фотоэлектрические элементы с одним переходом, и тем самым еще больше повысить эффективность солнечной панели.
Такие STPV будут более компактными, а также могут быть объединены с накопителем тепловой энергии для выработки электроэнергии в режиме 24/7. Подобная система легко реализуема, по сравнению с планами размещения зеркал в космосе для доступа к солнечной энергии в ночное время и перехода на безуглеродную электрическую сеть.
По оценкам Управления технологий солнечной энергии при Министерстве энергетики США, к 2050 году солнечная энергия может составлять до 45% электроснабжения США. Система невзаимных STPV может резко увеличить этот показатель, говорится в материале.
