Инженерам впервые удалось сделать из углерода не только светочувствительный слой, но и электроды солнечной ячейки.
Американские специалисты из Стэндфордского университета создали ячейку солнечной батареи, полностью состоящую из углерода, что в дальнейшем позволит значительно удешевить производство подобных устройств. Описание разработки опубликовано в журнале ACS Nano.
Обычная солнечная ячейка представляет собой слой светочувствительного материала, расположенный между двумя металлическими проводниками, в состав которых входит оксид индия и олова. «Индий – это редкий элемент, поэтому его стоимость постоянно увеличивается», -- пояснила профессор Женан Бао, одна из разработчиков.
Металл в электродах ячейки инженеры заменили на графен. Этот материал состоит из углеродных нанотрубочек. Их стенки синтезированы из одного слоя атомов углерода. Такие трубочки, по толщине уступающие человеческому волосу в 10 тысяч раз, отличаются повышенной проводимостью и способны улавливать солнечный свет.
В отличие от жестких модулей, из которых состоят обычные солнечные батареи, новая ячейка отличается повышенной гибкостью. Поэтому батареям, созданным на ее основе, можно будет придавать различную форму, устанавливая их окнах или крышах автомобилей. Производство ячеек нового типа также значительно дешевле.
Единственным недостатком углеродной ячейки остается ее низкая эффективность – устройство улавливает менее 1% лучей в инфракрасной области спектра, тем самым уступая модулям из традиционных материалов. Однако разработчики надеются, что в дальнейшем им удастся повысить этот показатель.
