Как выяснилось, улучшить производительность органических солнечных панелей можно путём придания плоской поверхности неровной текстуры. Обнаружить это удалось турецким исследователям из университета Абдуллы Гюля. В ходе экспериментов они разработали пупырчатую поверх­ность, способствующую большему улавливанию света, за счёт чего серьёзно выросла эффективность солнечных батарей.

Стандартные солнечные панели плоские, при этом они хорошо поглощают энергию света под определенными углами наклона: от 15 до 40 градусов по отношению к Солнцу. В противном случае их КПД падает, поэтому учёные решили поэкспериментировать с различными формами поверх­ности, включая встраивание сферических нанооболочек из кремнезема. Решение оказалось рабочим и позволило улавливать больше энергии ввиду поглощения большего количества света.

Команда исследовала фотоэлектрические элементы, изготовленные из органического полимера P3HT:ICBA в качестве активного слоя, наложенного поверх слоя алюминия и подложки из PMMA, покрытой прозрачным защитным слоем оксида индия-олова (ITO).

Эта многослойная конструкция пронизывала весь купол, или полу­сферическую оболочку, как называют её исследователи.

После множества экспериментов и анализа методом конечных элементов (FEA) учёные пришли к выводу, что по сравнению с плос­кими поверхностями солнечные элементы, усеянные неровностями, показали улучшение поглощения света на 36 и 66 процентов в зависимости от поляризации света. Эти неровности также позволяют свету проникать с более широкого диапазона направлений, обеспечивая угол обзора до 82 градусов.

- Благодаря улучшенным характеристикам поглощения и всенаправленности предлагаемые активные слои в форме полу­сферической оболочки будут полезны в различных областях применения органических солнечных элементов, таких как биомедицинские устройства, а также в сфере производства электроэнергии, интернета вещей и так далее, — сообщил профессор Дуен ХА.

На данный момент учёные пока не создали физические версии новых солнечных элементов. Но если разработка окажется успешной, она сможет серьёзно усовершенствовать солнечную энергетику, а также позитивно повлияет на различного рода носимую электронику.

hi-tech.mail.ru