Петербургские учёные придумали дешёвые и более мощные солнечные батареи

Нынешние панели превращают в электричество лишь 20–25% света. Российское изобретение позволило повысить этот уровень до 40%.

Российские учёные нашли способ в 1,5 раза повысить эффективность солнечных батарей, пишет Solar Energy Materials and Solar Cells. Сообщается, что изобретатели предложили использовать для создания панелей уникальные полупроводниковые соединения.

Напомним, на сегодняшний день большинство солнечных батарей делают на основе кремния. Их эффективность достигает максимум 25%. Чтобы её повысить, нужны материалы сложной структуры, а именно А3В5. Эти буквы и цифры обозначают вещества, которые состоят из элементов 3-й и 5-й групп периодической системы Менделеева. Такие соединения показывают хорошие полупроводниковые свойства. Использовать их в солнечной энергетике первым предложил российский физик Жорес Алфёров. Однако до сих пор не удавалось вырастить А3В5 на обычной недорогой кремниевой подложке, поскольку для этого в их молекулах должно быть точно такое же расстояние между атомами, как и в молекулах кремния.

Эту проблему удалось решить исследователям из Университета информационных технологий, механики и оптики, Академического университета имени Ж.И. Алфёрова и Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе. Они взяли за основу фосфид галлия. У него кристаллическая решётка как раз подходит для соединения с кремнием, но солнечный свет он поглощает слабо. Поэтому учёные добавили в него азот. Это никак не повлияло на расстояние между атомами и при этом повысило нужные свойства. Из получившегося раствора пока удалось вырастить на кремнии только один слой. Для большей эффективности изобретатели предлагают добавить в структуру ещё мышьяк — по их словам, тогда можно будет создавать сразу несколько слоёв, которые будут поглощать свет разных частей спектра. Учёные подсчитали, что благодаря этому солнечные батареи смогут преобразовывать в электричество до 40% солнечного света.