Исследователи из Массачусетского технологического института недавно объявили о планах по созданию «солнечной энергетической воронки», которая могла бы собирать энергию от гораздо более широкого спектра солнечного света, чем это могут сделать существующие сегодня на рынке кремниевые фотоэлементы.

Профессор MIT Чжу Ли и аспирант Хяотенг Цянь на этой неделе опубликовали статью в журнале Nature Photonics, где описана воронка, которая сделана из очень тонкого материала дисульфида молибдена (MoS₂).

Солнечная энергетическая воронка Ли и Цяня – устройство, которое только внешне напоминает обычную воронку, используемую хозяйками в быту. Этот невероятно сложный прибор воронкообразной формы создан путем протыкания микроскопической иглой небольшого отверстия в тончайшей пленке MoS₂ в одну молекулу толщиной.

Давление, оказываемое иглой, создает упругую деформацию, которая является самой высокой в центре пленки.

Различные нагрузки на материале этой солнечной воронки изменяют атомную структуру так, что различные участки «настраиваются» на поглощение различных длин волн света, причем не только видимой, но и невидимой части спектра. В совокупности эта воронка собирает большее количество энергии, чем фотоэлементы на основе кремния.

MoS₂ является естественным полупроводником. Более того, этот материал имеет одну интересную особенность – так называемую запрещенную зону, благодаря которой он получил широкое распространение как в солнечных элементах, так и в интегральных схемах.

На данный момент солнечные энергетические воронки были протестированы только через компьютерное моделирование. Но в ближайшее время исследователи собираются провести реальные эксперименты в лаборатории на MoS2, и тем самым подтвердить способность солнечной воронки эффективно преобразовывать солнечную энергию в электричество.