В Массачусетском технологическом институте создали энергоэффективную солнечную батарею, преобразующую тепло в свет. С помощью новой разработки ученым удалось преодолеть предсказанный предел, которые ограничивает работоспособность фотоэлементов.

Новая солнечная батарея, преобразующая тепло в свет

В Массачусетском технологическом институте создали энергоэффективную солнечную батарею, преобразующую тепло в свет. С помощью новой разработки ученым удалось преодолеть предсказанный предел, которые ограничивает работоспособность фотоэлементов.

Абсолютный теоретический предел эффективной работы солнечных батарей по переработке света в электричество был доказан еще в 1961 году физиками Уильямом Шокли и Гансом Квиссером.  Предел для батарей, состоящих из кремниевых однослойных фотолеэлементов, составляет 32%.

Инженеры Массачусетского института разработали способы преодоления этого предела. Они использовали для этой цели солнечную термофотовольтаику, смысл которой состоит в том, что соединяются обычные фотоэлементы с высокотехнологическими материалами.

Промежуточный элемент поглощает всю доступную энергию, пока не нагреется до температуры, достаточной для выделения излучения. Материалы подбираются таким образом, чтобы устройство излучало электромагнитные волны, доступные для захвата солнечными батареями.

В новых батареях применяются нанофотонные кристаллы, излучающие волны света, определенной длины. Кристаллы объединяются с углеродными нанотрубками, которые поглощают все доступное излучение солнца. Нанотрубки поглощают излучение, а кристаллы преобразуют тепло в свет.

Также в системе используются линзы или зеркала и оптические фильтры.

Ученые Массачусетского технологического института проводили испытания работоспособности фотоэлементов как под прямыми солнечными лучами, так и при рассеянном свете. Результаты полностью соответствовали предсказанным.