Продолжаются эксперименты по созданию самого тонкого и гибкого фотоэлемента. Они необходимы для создания носимых устройств, а также датчиков для авиации и электромобилей. Кремний, который традиционно используется для этих целей, не подходит – он слишком тяжелый.
Ученые из Стэнфорда изобрели новый, ультратонкий материал с рекордной эффективностью. В основе материала лежат дихалькогениды переходных металлов (TMD). Они способны улавливать солнечное излучение определенного спектра, который недоступен другим фотоэлектрическим материалам.
“Представьте себе беспилотник, питающийся солнечной энергией от панелей, которые в 15 раз тоньше листа бумаги”, — говорит Куша Нассири Назиф, соавтор исследования. – Таковы перспективы TMD-материалов”.
Тем не менее, несмотря на большой потенциал, TMD пока не способны преобразовывать в электричество более двух процентов поглощенного света. Кремний, с другой стороны, преобразует около тридцати процентов. Пока что достигнутый результат составляет чуть более пяти процентов, но специалисты считают, что при оптической и электрической оптимизации удастся приблизиться к показателям кремния.
Кроме того, удельная мощность созданного прототипа оказалась в сто раз выше существующих аналогов. Это очень важно для электромобилей, беспилотников, самолетов и спутников.
Он вырабатывал 4,4 ватта на грамм, что соответствует уровню современных тонкопленочных солнечных батарей.
Самым значительным достижением ученых является толщина, которая составляет всего несколько сотен нанометров. Если сложить 15 таких устройств, то получится толщина бумаги.
