Теперь для преобразования солнечной энергии в электричество не понадобятся солнечные панели на крышах. Используя выращенные на оптоволокне нанокристаллы окиси цинка и краску для солнечных ячеек, исследователи из Технологического института Джорджии создали новый тип трехмерной фотогальванической системы.

Используя нашу технологию, мы можем сделать гибкие и мобильные фотогальванические генераторы, – говорит Жонг Лин Уонг, профессор, руководитель Технической школы науки, материалов и разработки в Джорджии Науки (Georgia Tech School of Materials Science and Engineering). – Оптическое волокно может пропускать солнечный свет в стены здания, где нанокристаллы (наноструктуры) преобразуют его в электричество. Это – реальная трехмерная солнечная ячейка.

Изобретение ученых уступает по эффективности кремниевым фотоэлементам, но за счет увеличения площади поглощения света, а также невысокой стоимости, их применение становится весьма разумным.

Изготовление начинается с обычного промышленного оптоволокна, у которого удаляется верхний слой изоляции. Далее на оптоволокно наносят проводящее покрытие. Затем ученые выращивают «нанощетинки» окиси цинка, которые покрывают светочувствительной краской. Солнечный свет, попадая на оптоволокно, проходит по «нанощетинкам», после чего взаимодействует с молекулами краски.

При каждом отражении в объеме волокна у света есть возможность взаимодействовать с нанокристаллами, которые покрыты молекулами краски, – объясняет Уонг. – Происходят многократные отражения света в пределах волокна и нанокристаллов. Эти отражения увеличивают вероятность того, что свет будет взаимодействовать с молекулами краски, за счет чего увеличивается эффективность.

На данный момент зафиксировано 3,3% эффективности преобразования солнечного излучения в электричество, но ученые надеются повысить этот показатель в будущем.

Карпенко Алексей