Высокоэффективные солнечные элементы

Основной причиной недостаточной эффективности солнечных батарей являются тепловые потери.

Ученые нашли способ для захвата большей энергией солнечного света, которая теряется в виде тепла в обычных солнечных батареях.

Максимальная эффективность современных кремниевых солнечных батарей составляет около 31%. Это объясняется тем, что большая часть энергии от солнечного света, которая попадает в солнечную батарею, слишком высока, чтобы преобразоваться в полезную электроэнергию. Эта энергия в виде так называемых горячих электронов теряется в виде тепла.

Полезная энергия может быть увеличена при более интенсивной солнечной энергии или при более эффективном захвате горячих электронов. Теоретически эффективность солнечных батарей может достигать 66 процентов.
Для лучшего захвата горячих электронов необходимо выполнить несколько шагов, чтобы создать так называемый конечный солнечный элемент.

Во-первых, скорость охлаждения горячих электронов должна быть уменьшена.

Во-вторых, мы должны захватить горячие электроны и использовать их энергию, прежде чем они теряют ее в виде тепла.

Полупроводниковые нанокристаллы, или квантовые точки, являются перспективными материалами для этих целей.

Ряд научно-исследовательских групп предложил использовать полупроводниковые нанокристаллы для охлаждении горячих электронов. Обнаружено, что горячие электроны могут быть выведены из фотовозбужденных нанокристаллов селенида свинца в широко используемый диоксида титана.

Если мы выведем горячие электроны наружу, мы сможем заставить их работать. Опыт вывода горячих электронов показал, что это не только теоретическая концепция, но является возможным на практике.

27.06.2010