Ультратонкие солнечные батареи, могут поглощать солнечный свет более эффективно, чем более дорогие в изготовлении кремниевые ячейки, которые используются сегодня в промышленности , в связи с тем, что свет ведет себя по разному в диапазоне около нанометра (одна миллиардная метра). К этому выводу пришли ученые инженеры, из университета в Стенфорде.
Они подсчитали, что при правильной настройке толщины нескольких слоев органического полимера, он может поглощать в 10 раз больше энергии солнечного света, чем это возможно было ранее.
Исследования показывают, что свет, отражающийся внутри кремниевой пленки, ведет себя иначе в ультратонких пленках.
Ключ к преодолению теоретического предела, лежит в том, что бы задержать солнечный свет в солнечной батарее, достаточно долго, что бы выжать максимальное количество энергии, используя технологию «захват света». Это как если бы вы использовали хомяков, бегающих по колесу, для создания электроэнергии и хотели что бы каждый хомяк пробежал максимальное расстояние, до того как спрыгнул и убежал.
«Чем больше фотонов света в солнечном элементе, тем больше шансов, что элемент его поглотит» прокомментировал Шанхай Фан, доцент кафедры электротехники «Эффективность, с которой данный материал поглощает солнечный свет, является критически важной, в определении общей эффективности преобразования солнечной энергии»
Фан, является основным автором данного исследования.
Захват света, использовался на протяжении десятилетий с помощью шероховатых кремниевых элементов и не позволял повысить эффективность ячеек.
В конце концов, ученые поняли, что физическое ограничение, связано со скоростью, с которой свет проходит в рамках данного материала.
Использование солнечных элементов наноразмеров, позволит сэкономить материальные затраты на производство благодаря органическим полимерам и другим материалам, которые дешевле в производстве, чем кремний и будучи наноразмеров, для каждой ячейки их понадобится гораздо меньше.