Все новости мира электрогенераторов и электростанций.

Солнечные батареи из опилок

Современные технологии преобразования солнечного света в электрическую энергию основаны на использовании фотоэлектрического эффекта. Для создания элементов солнечных батарей нужны дорогие материалы, золото, серебро, особые дорогостоящие высокотехнологичные условия при промышленном производстве.

фотоэлемент на основе наноцеллюлозы

Кроме этого, широкомасштабное применение традиционных солнечных элементов по истечении срока службы делает актуальной проблему их утилизации, поскольку восстановлению они не подлежат и повторное их применение невозможно. Такое положение определяет два основных направления в работе по совершенствованию технологий преобразования солнечного света в электрическую энергию. Одно направление состоит в поиске возможностей по снижению стоимости производства элементов солнечных батарей. Другое направление заключается в поиске возможностей создания таких элементов, которые могут быть восстановлены для повторного использования или без проблем созданы заново.

Учёным из Технологического института Georgia Institute of Technology (штат Джорджия, США) и университета Пердью (штат Индиана, США) удалось найти подход к решению обеих вышеназванных проблем. Успех был достигнут усилиями, объединёнными в рамках инициативы Center for Organic Photonics and Electronics (COPE) – Центр Органической Фотоники (Органического Фотосинтеза) и Электроники.

В результате создан принципиально отличающийся от предшественников элемент солнечной батареи, в котором подложка из традиционного стекла или пластмассы заменена нано кристаллами целлюлозы, полученной из отходов деревообрабатывающих производств, - древесных опилок. Оптическая прозрачность нано целлюлозной основы позволяет солнечному свету пройти через неё в количестве, достаточном для возбуждения фотоэффекта в тонком слое органического полупроводника. КПД элементов с нано целлюлозной основой пока не превышает 2,7%, но это выше, чем результаты ранее проводимых аналогичных экспериментов с солнечными элементами из возобновляемых материалов. Разработчики понимают сложность стоящих передними задач по доведению КПД новых элементов до значений 9-10%, конкурирующих с классическими элементами солнечных батарей. Вместе с тем, когда эта задача будет решена, то преимущество элементов солнечных батарей на нано целлюлозной основе, заключающееся в их лёгкой утилизации и рекультивации, поставит их на достойное, а возможно и высшее место в ряду других конкурирующих технологий.

В результате создан принципиально отличающийся от предшественников элемент солнечной батареи, в котором подложка из традиционного стекла или пластмассы заменена нано кристаллами целлюлозы, полученной из отходов деревообрабатывающих производств, - древесных опилок. Оптическая прозрачность нано целлюлозной основы позволяет солнечному свету пройти через неё в количестве, достаточном для возбуждения фотоэффекта в тонком слое органического полупроводника. КПД элементов с нано целлюлозной основой пока не превышает 2,7%, но это выше, чем результаты ранее проводимых аналогичных экспериментов с солнечными элементами из возобновляемых материалов. Разработчики понимают сложность стоящих передними задач по доведению КПД новых элементов до значений 9-10%, конкурирующих с классическими элементами солнечных батарей. Вместе с тем, когда эта задача будет решена, то преимущество элементов солнечных батарей на нано целлюлозной основе, заключающееся в их лёгкой утилизации и рекультивации, поставит их на достойное, а возможно и высшее место в ряду других конкурирующих технологий.