Группа исследователей из Сиднейского университета (Австралия) при содействии немецких партнёров разработала то, что она называет «турбо для фотоэлементов», — фотохимическое преобразование, позволяющее повысить КПД солнечных батарей на основе аморфного кремния до 40%.

Результаты работы представлены в журнале Energy & Environmental Science.

 «Мы можем увеличить эффективность фотоэлементов, заставляя два фотона излучения из красной части спектра «соединиться» и дать один фотон из жёлтой части спектра, а от него уже получить дополнительное электричество, — сообщает адъюнкт-профессор Тим Шмидт, один из авторов исследования (см. на иллюстрации справа; слева — участвовавший в работе Клаус Липс из Берлинского центра исследования материалов и энергии им. Гельмгольца). — Мы уже достигли рекордных показателей КПД, и хотя нам ещё предстоит увеличить их, тем не менее дальнейший путь развития ясен». В экспериментах органическому слою преобразователя, находящегося под слоем кремния, удалось превратить свет с длиной волны в 600–750 нм в видимый свет (550–600 нм), который затем трансформировался слоем аморфного кремния напрямую в электроэнергию.

Сам механизм довольно прост: это то, что называется фотонным преобразованием с повышением частоты, когда два фотона с одной длиной волны поглощаются материалом, который затем испускает один фотон с вдвое меньшей длиной волны (его следует отличать от генерации второй гармоники). Всё это известно давно, около полувека; более того, эту технику уже пытались использовать для преобразования инфракрасного излучения в видимое для приборов ночного видения. А вот его применение для повышения эффективности фотоэлементов — это, бесспорно, новация, которая, хочется надеяться, поможет поднять КПД до обещанных 40%.

Подготовлено по материалам Phys.Org.

Текст: Александр Березин

Послушать эту новость