К сожалению, пока эффективность инфракрасных солнечных батарей Сарджента невелика (~0.001%), в то же время ученый акцентирует внимание на том, что они являются лишь прототипом устройств, использующих ИК излучение. Усовершенствование системы, например, с использованием вытянутых кристаллов вместо сферических, может увеличить электронный транспорт. Перспективность ИК батарей состоит в том, что более половины солнечной энергии излучается в ИК диапазоне (700 нм – 1 мм). Расчеты показывают, что при сочетании инфракрасных и видимых батарей можно добиться превращения до 30% солнечной энергии в электричество. Открытие ИК активности нанокристаллов можно считать везением. Изначально ученые планировали создать печатный ИК фотодетектор для оптических применений, однако однажды они заметили, что устройство генерирует электрический ток даже в отсутствии источника электроэнергии – так родились ИК солнечные батарейки. Проблема солнечных батарей Сарджента в том, что при поглощении одного фотона производится недостаточно много электрон-дырочных пар для реализации фотоэффекта. Поскольку эти нанокристаллы поглощают свет не очень хорошо, необходимо создавать очень толстые экспериментальные ячейки, что в свою очередь препятствует электронному транспорту. Наилучшей шириной запрещенной зоны для поглощения ИК на сегодняшний день является как раз сульфид свинца. Сейчас происходит постепенное снижение толщины слоев устройства, а также подбор полимера, в котором суспендируются наночастицы, для повышения эффективности переноса электронов. Сарджент предсказывает коммерческое использование своих устройств в течение 3-5 лет, однако неминуемо возникнут сложности с временем жизни устройства, которое должно быть на уровне кремниевых, работающих до 25 лет. К тому же, выходить на рынок можно только с эффективностью устройства не меньше 10%. Однако нельзя не согласиться, что такие инновационные разработки необходимы и привлекают много внимания. Будем надеяться, что скоро такие солнечные батареи окажутся на полках магазинов. www.nanometer.ru
|
