23 ноября 2022. Красноярские ученые добавили наночастицы в конструкцию солнечных батарей. Это увеличило долю захватываемого света на 10%. Новая конструкция позволит сократить расходы на производство солнечных батарей. Результаты исследования опубликованы в журнале Photonics.
Солнечная энергетика (фотовольтаика) — перспективное направление альтернативной энергетики, при которой солнечный свет можно преобразовывать в тепло или в электрический ток. Современные солнечные элементы на основе кремния практически достигли своего предела в способности преобразовывать световую энергию в электрическую. Поэтому ученые исследуют новые материалы для фотовольтаики.
Ученые ФИЦ "Красноярский научный центр СО РАН" и СФУ предложили использовать наночастицы в конструкции органических солнечных элементов на основе таммовского плазмон-поляритона. Это позволило увеличить поглощение света и повысить эффективность устройства. Кроме этого, новая конструкция для солнечных батарей позволит сократить расходы при их производстве.
"В основе работы солнечного элемента лежит принцип таммовского плазмон-поляритона — сгустка света, запертого между фоточувствительным слоем и многослойным отражающим зеркалом. Мы предложили новую модель органического солнечного элемента, в которой фоточувствительный слой выполнял одновременно две роли: поглотителя и зеркала для возбуждения таммовского плазмон-поляритона. Привлекательность такого устройства заключается в том, что можно полностью отказаться от использования металлических контактов и минимизировать потери в конструкции", — рассказал кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН Рашид Бикбаев.
Исследование выполнено при поддержке гранта Президента Российской Федерации для молодых ученых — кандидатов наук.
Рашид Бикбаев. Фото: Фото: Анастасия Тамаровская/ФИЦ КНЦ СО РАН