В России нашли способ поймать больше света в солнечные батареи

Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) разработали новые антиотражающие покрытия со свойствами метаповерхностей, которые значительно повышают эффективность солнечных элементов и фотодетекторов.

Покрытия изготавливаются из нанодисков германия, помещенных в слой оксида индий-олова, и имеют особые оптические свойства. Благодаря высокой способности к преломлению света, эти покрытия не только уменьшают отражение, но и изменяют его направление, направляя значительную часть света вдоль поверхности под малыми углами. Это увеличивает вероятность поглощения света, что особенно важно для тонкопленочных фотоэлектронных преобразователей, таких как солнечные элементы, сообщает РИА Новости.

Исследователи впервые смогли количественно оценить направления распространения рассеянного света: около 10% падающего света распространяется вдоль поверхностных слоев подложки, а 30-40% — под малыми углами к поверхности. Такие показатели значительно превосходят традиционные покрытия из сплошных диэлектрических пленок, которые пропускают свет без существенного изменения направления. Повышение эффективности фотодетекторов и солнечных элементов также связано с возможностью увеличения свободных носителей тока и накоплением электрического заряда на электродах.

Впереди стоит задача подтвердить эффективность новых антиотражающих покрытий на практике — на реальных примерах солнечных элементов и фотодетекторов.

Уточнения

Свет — электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом.

Со́лнечная батаре́я или солнечная фотоэлектрическая панель — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя.