Солнечные батареи мало кого радуют с эстетической точки зрения – отчасти из-за однообразной цветовой гаммы. Фотоэлементы на основе кремния, как правило, имеют темно-синий и черный цвета – для лучшего поглощения солнечного излучения. Американское химическое общество придумало, как «окрасить» этот экологически чистый преобразователь в иные оттенки и при этом не потерять в выходной мощности.
Цветные фотоэлементы (справа), разработанные Американским химическим обществом
Фото: acs.org. По материалам публикации ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.2c05840
Организации в ходе эксперимента удалось получить модули голубого, зеленого и фиолетового оттенков. КПД образцов составила 21,5%, при этом эффективность традиционных темных панелей лишь немногим больше – 22,6%.
Способ, разработанный группой исследователей, заключается в напылении на кремниевую поверхность тонкого слоя фотонного стекла. Материал состоит из «шариков» сульфида цинка, пропускающих большую часть света, при этом часть лучей отражается обратно. Итоговый цвет фотоэлемента зависит от того, лучи какой длины отражают сферические частицы, что, в свою очередь, обусловлено их размером.
Отметим, что предыдущие попытки «расцветить» солнечные батареи приводили не только к снижению КПД, но и нежелательному радужному сиянию и удорожанию производства.