.){kind=link}
Oamenii de știință de la Universitatea din Pennsylvania creează celule solare dintr-un material neobișnuit - dicalcogenuri convenționale bidimensionale ale metalelor de tranziție (DPM). Aceste materiale au o eficiență relativ scăzută de transformare a luminii în electricitate, dar sunt de o sută de ori mai ușoare decât panourile foto moderne din siliciu. Pentru spațiu, greutatea redusă este un avantaj decisiv. Dar mai este de lucru pe panourile cu DPM.
Grosimea filmului DPM nu este mai mare de câțiva atomi. Acesta este cu câteva ordine de mărime mai subțire decât stratul de siliciu sau arseniură de galiu din panourile foto moderne. Acest lucru va face posibilă fabricarea celulelor solare DPM de o sută de ori sau mai ușoare. Pentru a extinde prezența umană în spațiu – pe orbită, pe luni și pe alte planete – greutatea încărcăturii transportate de pe Pământ va fi critică. Va veni timpul și siliciul din energia spațială va trebui abandonat. Și apoi, cercetătorii sunt siguri, va veni epoca de aur a fotopanourilor ușoare făcute din dicalcogenuri ale metalelor de tranziție.
Cu toate acestea, materialele DPM au un dezavantaj semnificativ. Toate probele de fotocelule create până în prezent pe baza lor au demonstrat o eficiență de cel mult 5%. În ceea ce privește greutatea, este totuși mai bun decât siliciul, dar în cazul ideal trebuie crescută eficiența materialului promițător, ceea ce, de exemplu, se poate realiza prin optimizarea structurii fotocelulei. Este exact ceea ce au făcut oamenii de știință de la Universitatea din Pennsylvania și au obținut un succes tangibil - au propus o structură a unei celule DPM cu o eficiență de 12%.
Trebuie precizat că eficiența declarată a fost atinsă pe modelul digital al fotocelulei. Cercetătorii au decis să înceapă nu cu experimente, ci cu modelare, ceea ce are un anumit sens - este mai ieftin și mai rapid așa. Dar, pe baza modelului digital și a metodelor dezvoltate, experții sunt încrezători că ei sau colegii lor vor putea prezenta mostre fizice de celule solare din dicalcogenuri ale metalelor tranziționale cu o eficiență de cel puțin 10% în următorii patru până la cinci ani. .
Secretul dezvoltării, despre care oamenii de știință au spus în ultimul număr al revistei Device, constă în structura multistrat a elementului (film pe film, când încep să funcționeze numeroase reflecții ale fotonilor), precum și în proiectarea electrozilor, ceea ce face posibilă controlul eficient al excitonilor - principalele elemente active ale structurilor DPM bidimensionale. Dar toate acestea sunt încă pe hârtie. Așteptăm implementarea practică.
Citeste si: