Небольшой стартап Genie Lens Technologies представил полимерную плёнку с микроструктурированной поверхностью, которая значительно увеличивает эффективность преобразования энергии солнечными элементами и может быть применена для уже работающих солнечных панелей.

При её разработке специалисты моделировали взаимодействие излучения с разными элементами панели — защитным слоем стекла, полупроводником, задней поверхностью — и пытались найти оптимальный вариант прохождения лучей света. В результате инженерам, по словам исполнительного директора Genie Lens Technologies Сета Вайсса (Seth Weiss), удалось отыскать такое расположение микроструктур, которое уменьшает вероятность отражения света от внешней поверхности фотоэлемента, увеличивает длину пути излучения в рабочем слое и позволяет удерживать излучение, отражённое от стекла или полупроводника, внутри панели.

Рис. 1. Схематическое представление трёх упомянутых выше путей увеличения эффективности преобразования энергии. Синим показан фотоэлектрический материал, а серым — защитное стекло.

Испытания плёнки в связке с различными фотоэлектрическими материалами, проведённые в американской Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, показали, что покрытие повышает эффективность преобразования на 4–12,5%.

Наилучшие результаты новое покрытие продемонстрировало в условиях облачности, когда фотоэлемент работает с рассеянным светом. Стоимость панелей при этом увеличивается не слишком сильно; если плёнку наносить на этапе производства, заказчик сможет уменьшить ещё и транспортные расходы и затраты на установку солнечных элементов, поскольку их количество, необходимое для достижения заданной мощности, снизится.

Стоит, однако, заметить, что общий эффект будет определяться тем, насколько долговечным окажется покрытие. Стоимость киловатт-часа в случае солнечных панелей рассчитывается в предположении о том, что устройство проработает 20–25 лет; за это время плёнка может поцарапаться, загрязниться или изменить цвет. По уверениям г-на Вайсса, она должна продержаться как минимум 20 лет, но проверки на износостойкость пока не проводились.

По материалам