.){kind=link}
Naučnici sa Univerziteta u Pensilvaniji stvaraju solarne ćelije od netipičnog materijala - konvencionalnih dvodimenzionalnih dihalkogenida prelaznih metala (DPM). Ovi materijali imaju relativno nisku efikasnost pretvaranja svjetlosti u električnu energiju, ali su stotinu puta lakši od modernih silikonskih foto panela. Za prostor, mala težina je odlučujuća prednost. Ali još uvijek ima posla da se uradi na panelima sa DPM-om.
Debljina DPM filma nije veća od nekoliko atoma. Ovo je nekoliko redova veličine tanje od sloja silicijuma ili galij arsenida u modernim foto panelima. Ovo će omogućiti da DPM solarne ćelije budu stotinu ili više lakših. Za proširenje ljudskog prisustva u svemiru – u orbiti, na mjesecu i drugim planetama – težina tereta prevezenog sa Zemlje bit će kritična. Doći će vrijeme i silicijum u svemirskoj energiji će morati biti napušten. A tada će, sigurni su istraživači, doći zlatno doba svjetlosnih fotopanela napravljenih od dihalkogenida prijelaznih metala.
Međutim, DPM materijali imaju značajan nedostatak. Svi uzorci fotoćelija stvoreni na njihovoj osnovi pokazali su efikasnost ne veću od 5%. Što se tiče težine, i dalje je bolji od silicijuma, ali u idealnom slučaju, efikasnost obećavajućeg materijala mora se povećati, što se, na primjer, može učiniti optimizacijom strukture fotoćelije. Upravo su to uradili naučnici sa Univerziteta u Pensilvaniji i postigli značajan uspjeh – predložili su strukturu DPM ćelije sa efikasnošću od 12%.
Treba pojasniti da je navedena efikasnost postignuta na digitalnom modelu fotoćelije. Istraživači su odlučili da ne počnu s eksperimentima, već s modeliranjem, što ima određenog smisla - tako je jeftinije i brže. No, na osnovu digitalnog modela i razvijenih metoda, stručnjaci su uvjereni da će oni ili njihove kolege moći predstaviti fizičke uzorke solarnih ćelija iz dihalkogenida prijelaznih metala s efikasnošću od najmanje 10% u sljedećih četiri do pet godina. .
Tajna razvoja, o kojoj su naučnici ispričali u najnovijem izdanju časopisa Device, leži u višeslojnoj strukturi elementa (film na filmu, kada višestruke refleksije fotona počinju da deluju), kao i u dizajnu elektroda, što omogućava efikasnu kontrolu eksitona - glavnih aktivnih elemenata dvodimenzionalnih DPM-struktura. Ali sve je to još na papiru. Čekamo praktičnu implementaciju.
Pročitajte također: