Уловить избыток энергии
Исследователи создали новый тип солнечной панели, которая захватывает избыток энергии солнечного света, который обычно рассеивается в виде тепла. Но все же, эти новые солнечные панели и фотомодули конвертируют солнечный свет в электричество менее эффективнее коммерческих солнечных панелей. Но если, например, можно будет их улучшить, это может дать начало новому поколению солнечных панелей высокой эффективности.Для большинства принцип преобразования фотонов света в электричество хорошо известен. Фотоны разных спектров несут разное количество энергии.
В видимом спектре красные и оранжевые волны имеют гораздо меньше энергии, чем голубые, фиолетовые и УФ-лучи. Когда высоко энергетические фотоны попадают на материал в солнечной панели из полупроводника, они передают эту энергию электронам полупроводника, которые переходят из состояния покоя в возбужденное и способны проводить электричество. Во многих случаях высоко энергетические фотоны — фиолетового и УФ-спектров — несут гораздо больше энергии, чем требуется, чтобы электроны перешли в возбужденное состояние.
И в то же время, этот излишек рассеивается в виде теплоты.Несколько лет назад исследователи нескольких различных исследовательских групп сообщили, что высоко энергетические фотоны могут реально возбуждать более одного электрона, если полупроводник, который они атакуют, содержит наночастицы — квантовые точки. Благодаря этому процессу (множественное образование экситонов (Муе) — англ. MЕG) есть надежда, что исследователи смогут увеличить эффективность солнечных панелей, собирая этот излишек энергии. Но даже если образуется избыток зарядов, исследователи из всех сил пытаются заставить их перепрыгнуть через эти точки и пойти по электроду.
В том году исследователи во главе с Брюсом Паркинсоном — химиком из Университет Вайоминг, сообщили в журнале Science, что они создали устройство, которое состоит из одного слоя квантовых точек. Из сульфида свинца поверх слоя другого полупроводника, в котором возбуждается больше электронов при воздействии на них фотонов, и таким образом генерируется сильный электрический ток — свидетельство процесса Муе.