Американским ученым Национальной лаборатории по изучению возобновляемой энергии удалось разработать солнечные батареи с максимальным на сегодняшний момент КПД. Он составляет 39,2% при естественном освещении, а при концентрированном солнечном свете – более 47%. Оба этих показателя побили мировой рекорд для солнечных батарей.
Разработчики смогли достигнуть таких результатов за счет инновационной конструкции пластин. Фотоэлемент представляет собой шесть слоев, и каждый из них изготовлен из отдельного материала. Это фосфид алюминия-галлия-индия, арсенид галлия, арсенид алюминия-галлия, а также три разновидности арсенидов галлия-индия. Такое количество разных материалов позволяет использовать для выработки электричества фотоны с самой разной энергией.
Также между слоями размещены прослойки вспомогательных веществ. В конечном итоге в фотоэлементе всего 140 уровней. Но при этом сама батарея втрое тоньше человеческого волоса. У таких фотоэлементов высокая стоимость из-за высокой сложности производства. Но авторы разработки говорят, что стоимость можно существенно снизить, уменьшив площадь фотоэлемента. Этого можно добиться, если сфокусировать свет с помощью вогнутых зеркал.
Эта разработка имеет перспективное значение не только для энергетики, но и для космической промышленности. В настоящий момент в космических аппаратах используют кремниевые фотоэлементы, их КПД составляет всего около 20%. Именно поэтому на спутниках для выработки энергии применяются фотопанели большой площади. За новыми компактными и эффективными батареями будущее космической отрасли.
Ранее сообщалось, что ученые создали батарею-стикер, которую можно приклеить почти на любую поверхность. Батарея состоит из адгезивных полимерных композитов и пористого графена, покрытых функциональным имитатором адгезивного белка мидий. Устройство легко гнется и возвращается в первоначальное положение, не разрушаясь, — а его эффективность в 13 раз выше, чем у аналогов, отмечают авторы исследования.
