Новый ультратонкий материал потенциально может значительно повысить эффективность солнечных панелей. Об этом сообщает Университет штата Колорадо.
Большинство современных солнечных панелей созданы из кремниевых полупроводников. У них есть существенный «врожденный» минус — примерно не менее 40% упавшего на них света превращается в тепло и не участвует в выработке электроэнергии.
Группа ученых под руководством Рэйчел Остин предложила создать фотоэлементы на основе не кремния, а дисульфида молибдена — его близкого аналога. Такая идея появилась у них в ходе экспериментов с сверхбыстрым спектрометром нестационарного поглощения, который может очень точно измерять последовательные энергетические состояния отдельных электронов по мере их возбуждения лазерным импульсом. Эксперименты с использованием этого прибора могут предоставить «фотографии» того, как заряды текут в системе. Авторы создали фотоэлектрохимическую ячейку, используя однослойный дисульфид молибдена, после чего возбуждали электроны лазером и следили за их движение через материал.
Выяснилось, что этот материал крайне эффективно преобразует свет в энергию. Кроме того, им удалось выяснить, почему именно это происходит.
Это происходит потому, что его кристаллическая структура позволяет ему извлекать и использовать энергию так называемых горячих электронов, которые представляют собой высокоэнергетические электроны, на короткое время возбужденные из своего основного состояния при столкновении с видимым светом. В новой фотоэлектрохимической ячейке энергия этих горячих электронов немедленно преобразовывалась в ток, а не терялась в виде тепла. Наблюдаемое явление «утилизации» горячих электронов отсутствует в обычных кремниевых солнечных элементах.
Авторы надеются, что в будущем на основе этой технологии удастся создать эффективные фотоэлектрические панели с эффективностью вдвое большей, чем у современных.
Ранее биологи подтвердили, что “хвосты” мотыльков работают как ложные цели для летучих мышей.