В попытке выжать как можно больше энергии из солнечного света, ученые ищут радикально новые методы улучшения фотоэлементов. Химики из США предложили изготавливать их не из привычного кремния, а из дисульфида молибдена. Эксперименты ученых показали, что тончайшие пленки этого материала обладают беспрецедентно высокими свойствами преобразования света в энергию.
Современные темно-синие солнечные панели обычно изготавливаются из кремния, хорошо изученного полупроводникового материала. Однако эффективность кремниевых фотогальванических устройств ограничивается теплопотерей, из-за которой они теряют до 40% полученной от солнца энергии.
Специалисты из Университета штата Колорадо предлагают использовать для производства солнечных элементов не кремний, а дисульфид молибдена, рассказывает Sience Daily. Проведя серию экспериментов с использованием методов фотоэлектрохимии и спектроскопии, ученые обнаружили поразительно эффективное преобразование света в энергию в слое сульфида молибдена толщиной в один атом.
Более того, они выяснили причину такого высокого КПД конверсии света в энергию.
Оказывается, кристаллическая структура материала позволяет получать и использовать энергию так называемых горячих носителей, электронов, которые под действием видимого спектра света на краткое время меняют свое состояние на более высокое. В фотоэлектрохимической клетке энергия этих горячих носителей немедленно преобразуется в фототок, а не растрачивается попусту в виде тепла. У кремниевых фотоэлементов явления экстракции горячих носителей не наблюдается.
Результаты исследования открывают для инженеров новые пути создания солнечных элементов будущего.
Источник: https://hightech.plus/