Ученые из Стэнфордского университета предоставили нам возможность увидеть, как можно сделать солнечную энергию действительно дешевой. В настоящее время они работают с крошечными частицами, назваными квантовыми точками, которые могут быть скорректированы или «настроены» на поглощение различных длин волн света. Квантовые точки относительно дешевы, потому что они могут быть получены в результате химических реакций, а не производственного процесса. Как всегда, камнем преткновения является превращение дешевого материала в высокоэффективный солнечный коллектор.
Квантовые точки представляют собой полупроводники, которые на сегодняшний день являются основными строительными блоками современной электроники и используются в большинстве солнечных технологий. Яркий тому пример – кремний, который также является полупроводником. Разница между квантовыми точками и обычными полупроводниками состоит в их размере. Квантовые точки имеет размер около одной миллиардной части метра – один нанометр – и вследствие этого они приобретают ряд уникальных свойств. В частности, команда Стэнфордского университета обнаружила, что обычные полупроводники имеют ограниченные возможности для поглощения энергии, тогда как квантовые точки, немного различающиеся по размеру, могут поглощать волны разных длин. А если сконцентрировать квантовые точки различных размеров, то мощность солнечных батарей увеличится в разы.
Первоначально команда Стэнфорда собрала солнечную батарею с покрытием из полупроводника диоксида титана с поверхностным слоем органических молекул. Квантовые точки, сформированные на границе полупроводника и слоя молекул, могут дать, по мнению исследователей, трехкратное увеличение эффективности солнечной батареи! Но пока это всего лишь предположения, ведь исследование все еще находится в начальной стадии, и рекорд эффективности на данный момент составил 0,4 процента. Следующим шагом ученых станет поиск и экспериментирование с более эффективными материалами для квантовых точек и органических молекул, а также улучшение конструкции солнечного элемента.
Итак, эту технологию, которая, если так выразиться, валялась под ногами, можно рассматривать как «квантовый скачок» к получению дешевой солнечной энергии. Хотя уже сейчас во многих странах мира солнечная энергия и природный газ почти равнозначны по стоимости.
Комментариев нет:
Отправить комментарий