Новые батареи смогут конвертировать как видимое, так и инфракрасное излучение

Усовершенствованные фотоэлектрические панели, созданные канадскими учёными, способны перерабатывать до 42% солнечной энергии.

Разработка специалистов с факультета прикладной науки и инжиниринга Университета Торонто базируется на коллоидных квантовых точках (CQD) — фрагментах проводника или полупроводника, ограниченных в пространстве до микроскопических размеров, при которых существенны квантовые эффекты.

Из CQD, материалом для которых послужил галенит (сульфид свинца), были собраны два слоя. Каждый настроен на улавливание электромагнитного излучения в видимой либо инфракрасной части спектра, а связать их воедино удалось благодаря системе перераспределения электронов, основанной на регулировании величины запрещённой зоны — области значений энергии, которыми не может обладать электрон в идеальном кристалле.

В результате эффективность солнечных батарей выросла до 42%. Для сравнения: у лучших из существующих аналогов этот показатель составляет 31%, а в среднем он не превышает 14–18%. Начальный вариант технологии, предложенный исследователями в прошлом году, предполагал 5,6-процентную эффективность. По словам руководителя проекта профессора Эдварда Сэрджента, новое достижение открывает путь к недорогим солнечным батареям с высокой «отдачей».

Результаты работы опубликованы в статье:

Xihua Wang, Ghada I. Koleilat, Jiang Tang, Huan Liu, Illan J. Kramer, Ratan Debnath, Lukasz Brzozowski, D. Aaron R. Barkhouse, Larissa Levina, Sjoerd Hoogland & Edward H. Sargent Tandem colloidal quantum dot solar cells employing a graded recombination layer. – Nature Photonics. – Nature Photonics. – 2011. – doi:10.1038/nphoton.2011.12; Published online 26 June 2011.