Исследователи из Корнельского университета (Cornell University) изготовили и испытали простую солнечную батарею – фотодиод, сформированную из обычной углеродной нанотрубки. Вполне возможно, что в будущем благодаря нанотехнологиям у человечества появятся высокоэффективная солнечная энергетика.

Пол МакЮн (Paul McEuen), руководитель исследователей, говорит, что созданная наноструктура является базовым элементом для построения фотовольтаических панелей.

Отличительным качеством нового фотоэлемента является его высокая эффективность по сравнению с кремниевыми аналогами.

Однослойную углеродную нанотрубку ученые поместили между двумя электродами, получив своеобразный транзистор. Ранее подобные эксперименты проводились, но в этот раз МакЮн и его коллеги начали воздействовать на различные участки нанотрубки лазером. При этом они не только перемещали лазер вдоль нанотрубки, но и варьировали цвет излучения.

Рис. 1. Модель солнечного элемента. Электроны показаны голубым, дырки – красным.

Как показали исследования, цилиндрическая структура нанотрубки как нельзя лучше подходит для высвобождения электронов в процессе фотоэффекта. Протекающие между электродами электроны переходили в возбужденное состояние, высвобождая электроны из нанотрубки под действием внешнего излучения.

При этом ячейка не рассеивает энергию в виде тепла, поэтому КПД нанотрубочных солнечных элементов должен быть высоким.

«Наша задача – не только создать прототип фотовольтаической ячейки, но и разработать на его основе полноценную солнечную батарею», – подытожил автор статьи Натан Гэйбор (Nathan Gabor), студент-выпускник из лаборатории МакЮна.

Свидиненко Юрий