Солнечные элементы обладают способностью регенерировать свет.

Новый материал, используемый для изготовления солнечных батарей, может не только преобразовывать свет в электричество, но и регенерироваться, излучая свет, который затем снова поглощается.

Солнечные панели. Фото: Reuters

Бизнес Инсайдеротчет лидераВ исследовании, опубликованном в журнале Science 17 марта, говорится, что гибридный материал между галогенидом свинца (солью свинца и галогенного элемента — хлора, фтора, брома, йода) и перовскитной рудой (CaTiO3) обладает способностью поглощать солнечный свет, создавать электрически заряженные частицы, а затем самостоятельно излучать свет.

«Мы знали, что этот материал очень хорошо поглощает свет и генерирует носители заряда», — сказал соавтор исследования, доктор Феликс Дешлер из Кембриджского университета, Великобритания. «Мы также показали, что он может регенерировать фотоны света».

Солнечные элементы работают, поглощая световую энергию – фотоны – и преобразуя эту энергию в электрически заряженные частицы, создавая электрический ток.

Гибридные свинцово-галогенидные батареи-перовскиты давно известны своей превосходной эффективностью преобразования энергии, но группа Дешлера также продемонстрировала, что перовскиты могут фактически излучать свет, который после этого процесса снова поглощается.

В результате эти ячейки действуют как концентраторы, способные генерировать больше энергии, увеличивая напряжение до более высокого уровня при данном источнике света по сравнению с материалами, не способными перерабатывать свет.

«Текущий КПД солнечных элементов составляет около 20–21%, тогда как теоретически максимальный КПД составляет 33%. Наши исследования могут открыть путь к достижению такой эффективности».сказал Дешлер.

Эффективность солнечного элемента — это процент световой энергии, который он может преобразовать в электричество. Согласно теоретическим термодинамическим расчётам, проведённым в 1961 году Уильямом Шокли и Хансом Квайссером, предел эффективности составляет 33%.

По словам исследователей, этот материал не только высокоэффективен, но и прост в производстве, имеет низкую стоимость и имеет потенциал для коммерциализации.

«Вы не поверите, что он может воспроизводить свет, ведь его гораздо проще изготовить по сравнению с другими», — говорит Дешлер. «Наш материал также очень дешёвый и универсальный».

Современные процессы производства солнечных элементов требуют контроля над формированием структур материалов.Примеси, попавшие в кристаллическую структуру, оставят в материале «дефектную область», снижая его способность поглощать свет. Однако новый материал является исключением из этого правила.

«Мы пытаемся понять, почему этот материал работает лучше других»,сказал Дешлер.

Исследователи надеются привлечь внимание производителей солнечных панелей, которые ищут более дешевый и эффективный способ использования этого источника энергии.

По данным VNE