Въглеродна соларна клетка улавя почти всичката светлина
Нов вид фотоволтаична клетка, разработена от изследователи от Масачузетския технологичен институт, обещава да може да улови дори и светлината, която е в инфрачервения край на спектъра. Материалът е прозрачен за видимата светлина, което значи, че може да бъде създадено комбинирано устройство, съчетаващо въглеродната клетка и конвенционална силициева клетка чрез наслагване.
Изцяло въглеродна, новата клетка е разработена от професор Майкъл Страно и екипа му в MIT (Масачузетския технологичен институт). Тя може да улови неизползваната енергия в инфрачервения край на светлинния спектър. Конвенционалните силициеви клетки не са способни да хванат тази дължина на вълната и да се възползват от нейния потенциал, според изследователя.
Съчетавайки силициеви соларни клетки и клетки от въглерод може да се улови почти целият диапазон на светлинния спектър. Материалът е прозрачен за видимата светлина, което означава, че може да се създаде устройство-тандем, съчетавайки конвенционалните клетки с въглеродните клетки чрез наслагване.
Въпреки успеха, казва Страно, въглеродните клетки все още се нуждаят от доста усъвършенстване.
Проблемите с ефективността са налице, както е типично за всички нови материали за слънчеви клетки. Но това е нещо, върху което учените работят. Източниците на неефективност са вече идентифицирани от екипа. „Пределно ясно ни е какво трябва да се случи, за да се увеличи ефективността,“ казва студентът-участник в проекта Ришабх Джайн.
Една област, която изследователи от MIT сега проучват, е по-прецизният контрол над точната форма и дебелина на слоеве от материала. Като се има предвид това, вероятно ще отнеме няколко години, преди новата клетка да може да влезе в масово производство.
„Това е принципно нов вид фотоволтаична клетка“, казва Страно, който е и старши автор на доклад, описващ ново устройство, публикуван в списание „Advanced Materials“. Изследването съчетава две екзотични форми на въглерода: въглеродни нанотръби и C60. За да могат да работят новите слънчеви клетки, нанотръбичките трябва да бъдат много чисти и от еднакъв тип: едностенни и всичките да са само от едната от две възможни симетрични конфигурации.
„Въглеродните нанотръби предлагат огромни възможности за повишаване на ефективността на соларните клетки – те са нещо като фотоволтаични полимери на стероиди“, казва Майкъл Арнолд, асистент по материалознание и инженеринг в Университета на Уисконсин в Медисън относно проекта. Новото постижение, според него, е „много вълнуващо, защото демонстрира преобразуване на фотоволтаична енергия с помощта на активен слой, който е изцяло изработен от въглерод.“
