Исследователи в университетах Бристоля и Эксетера (Великобритания) подошли вплотную к созданию нового поколения дешёвых и эффективных солнечных батарей. Они продемонстрировали один из первых в мире примеров поглотителя на базе многослойной метаповерхности.

Она состоит из двух тонких золотых пленок и аморфного углерода, заполняющего промежуток между ними. На верхней плёнке сфокусированным ионным пучком вырезана двумерная периодическая структура.

Такая метаповерхность эффективно поглощает свет на во всем солнечном спектре и минимизирует утечку энергии в форме теплового излучения. В дальнейшем золото предполагается заменить более тугоплавкими металлами, такими как хром или вольфрам. Это позволит панели под действием солнечного света достигать более высоких температур, чем простые чёрные поверхности и более эффективно излучать электроны, собираемые затем на охлаждаемом аноде.

Цель совместного проекта под руководством доктора Бристольского университета, Нейла Фокса (Neil Fox) заключается в разработке солнечного термионного устройства на базе алмазов, превосходящего по эффективности преобразования энергии обычные кремниевые солнечные элементы.

Профессор факультета электроники и электротехники, Мартин Крайан (Martin Cryan) отметил, что внедрение в такую метаповерхность алмазов — весьма нетривиальная задача, и использование аморфного углерода представляет первый шаг в данном направлении.

В ближайших планах авторов проведение высокотемпературных испытаний созданных структур. Они попытаются достичь уровня 700 °C, необходимого для эффективного термионного излучения.