В Германии вдвое увеличили эффективность солнечных батарей

В Технологическом институте Карлруэ (Германия) добились двукратного увеличения эффективности солнечных батарей. Это произошло благодаря переносу наноструктуры крыльев бабочки на фотоэлектрические элементы. Таким образом, ограничение коэффициента поглощения света теоретически выросло на 200%.

В качестве образца использовалась Pachliopta aristolochiae (бабочка парусника кирказонового). Её крылья с внешней стороны абсолютно чёрные, однако сплошь покрыты очень маленькими отверстиями, помогающими лучше абсорбировать свет. Немецкие исследователи взяли за основу эту структуру и воспроизвели её в кремниевом слое солнечных батарей, которые покрывает поверхность, словно тончайшая плёнка. Солнечный свет, падающий на гладкую поверхность солнечного элемента, отражается, т.е. теряется впустую.

Анализ, проведенный в немецком институте, показал, что коэффициент поглощения света, который перпендикулярно падает на новые солнечные элементы, покрытые наноотверстиями, возрастает на 97%. Если сравнить с гладкой поверхностью, то коэффициент продолжает постепенно возрастать. При угле падения в пятьдесят градусов коэффициент вырастает до 207%. По словам исследователей, их разработка особенно интересна для климатических и прочих условий Европы, когда преобладает рассеянный свет, падающий на солнечные установки под вертикальным углом.

Отметим, что учёные не просто перенесли наноструктуры бабочки на солнечные элементы, а тщательно изучили диаметр и расположение мельчайших отверстий в крыле. Их сканировали мощным электронным микроскопом, проанализировали коэффициент световой абсорбции для различных вариантов расположения отверстий. Самый стабильный коэффициент дало хаотичное расположение отверстий разных диаметров.