Дослідники Каліфорнійського Технологічного інституту продемонстрували новий матеріал для сонячних елементів, що перебуває на 98% з синтетичних волокон. При випробуваннях експериментальних еластичних осередків сонячних батарей виявилось, що вони здатні використовувати більше 90% квантової енергії світла, тоді як кращі зразки кремнієвих сонячних елементів тільки 25%. Очікується, що в перспективі питома собівартість отримання електроенергії за допомогою синтетичних елементів буде приблизно в 50 разів нижче, порівняно з використанням кремнієвих.
Дослідники створили сонячні елементи, здатні поглинати до 96% світла, що падає
На фотографії під мікроскопом, виконаною Michael Kelzenberg,
видно кремнієві нитки, украплені в гнучку прозору
полімерну плівку.
Директор Каліфорнійського інституту Resnick Гарі Этвотер (Harry Atwater) сказав: "Розвитком техніки абсорбції світла на відносно розріджених поверхнях з таких волокон ми не лише досягли необхідного поглинання світла, але і продемонстрували ефективну оптичну концентрацію світлової енергії".
Кремнієві волокнаукраплені в прозорий полімер, мають діаметр всього 1 мкм при довжині 100 мкм. Світло перетвориться в електроенергію саме в такому кремнієвому волокні, при цьому частина його відбивається в полімерну матрицю, яка забезпечує поглинання відбитого світла іншим кременевим волокном. В результаті досягається як висока концентрація енергії, так і висока ефективність цього матеріалу.
Собівартість виробництва сонячних елементів з нового матеріалу має бути потенційно низькою, оскільки в них міститься тільки 2% дорогого кремнію, а що залишиласячастина виготовлена з дешевого пластика.
Товщина нового матеріалу близько 100 мікрон така ж, як і у звичайних сонячних елементів, але кремній в нім займає тільки 2 мікрони.
Гарі Этвотер (Harry Atwater) говорить, що зараз вони працюють над збільшенням робочої напруги і розмірів сонячних елементів для того, щоб з часом можна було виробляти з них гнучкі листи, використовуючи дешеве устаткування для рулонних матеріалів.