.){kind=link}
Навукоўцы з Універсітэта Пенсільваніі ствараюць сонечныя элементы з нетыповага матэрыялу - умоўна двухмерных дихалькогенидов пераходных металаў (DPM). Гэтыя матэрыялы валодаюць адносна нізкай эфектыўнасцю пераўтварэння святла ў электрычнасць, але яны ў сто разоў лягчэй сучасных крамянёвых фотапанэляў. Для прасторы малы вага - вырашальная перавага. Але над панэлямі з DPM яшчэ трэба папрацаваць.
Таўшчыня плёнкі DPM складае не больш за некалькі атамаў. Гэта на некалькі парадкаў танчэй пласта крэмнію або арсеніду галію ў сучасных фотапанэлях. Гэта дасць магчымасць зрабіць сонечныя батарэі DPM у сто і больш разоў лягчэйшымі. Для пашырэння прысутнасці чалавека ў космасе - на арбіце, на месяцах і іншых планетах - вага грузу, які транспартуецца з Зямлі, будзе мець вырашальнае значэнне. Прыйдзе час, і ад крэмнію ў касмічнай энергетыцы давядзецца адмовіцца. І тады, упэўненыя даследчыкі, наступіць залаты век светлавых фотапанэляў з дихалькогенидов пераходных металаў.
Аднак матэрыялы ДПМ маюць істотны недахоп. Усе створаныя на сённяшні дзень на іх аснове ўзоры фотаэлементаў прадэманстравалі ККД не больш за 5%. Па вазе ён усё роўна лепш крэмнію, але ў ідэальным выпадку неабходна павялічыць эфектыўнасць перспектыўнага матэрыялу, што, напрыклад, можна зрабіць за кошт аптымізацыі структуры фотаэлемента. Менавіта гэта і зрабілі навукоўцы з Універсітэта Пенсільваніі, якія дасягнулі значных поспехаў - яны прапанавалі структуру клеткі DPM з ККД 12%.
Варта ўдакладніць, што заяўлены ККД быў дасягнуты на лічбавай мадэлі фотаэлемента. Даследчыкі вырашылі пачаць не з эксперыментаў, а з мадэлявання, што мае пэўны сэнс - так танней і хутчэй. Але на аснове лічбавай мадэлі і распрацаваных метадаў эксперты ўпэўненыя, што яны або іх калегі змогуць прадставіць фізічныя ўзоры сонечных батарэй з дихалькогенидов пераходных металаў з ККД не менш за 10% у бліжэйшыя чатыры-пяць гадоў. .
Сакрэт распрацоўкі, пра якую навукоўцы распавялі ў апошнім нумары часопіса Device, заключаецца ў шматслаёвай структуры элемента (плёнка на плёнцы, калі пачынаюць працаваць шматразовыя пераадлюстравання фатонаў), а таксама у канструкцыі электродаў, што дазваляе эфектыўна кіраваць экситонами - асноўнымі актыўнымі элементамі двухмерных ДПМ-структур. Але ўсё гэта пакуль на паперы. Чакаем практычнай рэалізацыі.
Чытайце таксама: