Изготовление солнечных элементов из углеродных нанотрубок

Автор: kolinos | Рубрика: Энергия солнца

Совершенные солнечные элементы (то есть элементы, которые не только будут давать больше энергии, но и станут досягаемыми для простого потребителя) до сих пор находятся в стадии разработки. Исследователи во всем мире пытаются создать элементы из кремния, пластмассы и даже из человеческого волоса! В настоящее время ученые из Корнельского университета предложили другую концепцию: изготовление солнечных элементов из углеродных нанотрубок.

Хотя этот проект еще на очень ранней стадии развития, есть надежда, что солнечные элементы на основе углеродных нанотрубок станут более эффективным способом превращения света в электроэнергию.

Исследователи под руководством профессора Пола МакЭйена создали и недавно испытали простую солнечную батарею, названую фотодиодом, изготовленную из одной углеродной нанотрубки. Здесь углеродная нанотрубка по существу представляет собой свернутый лист графена* размером с молекулу ДНК. Нанотрубка является проводящим каналом между двумя электрическими контактами, один из которых отрицательно заряжен, а другой – положительно. Исследователи обнаружили, что при помещении разных частей нанотрубки в световой поток порождается еще больше электроэнергии, т.е. на высших уровнях энергии фотона имеет место мультипликативный эффект. Когда электроны двигаются через нанотрубку, они становятся возбужденными и выпускают избыточную энергию, которая затем создает еще большее количество электронов, протекающих через трубку. Это огромное отличие от сегодняшнего кремниевого солнечного элемента, в котором избыточная энергия теряется в виде тепла, а не используется для создания электроэнергии.

Пока устройство находится, безусловно, на первоначальном этапе развития, но сделанные открытия показывают, что углеродные нанотрубки могут эффективно превращать свет в электричество. Теперь исследователи должны усовершенствовать устройство, чтобы, сохраняя его эффективность, сделать его относительно недорогим.

Станут ли солнечные элементы на основе нанотрубок работоспособными в ближайшем будущем, покажет время. Но тот факт, что многие ученые тратят так много сил и времени на создание дешевых и эффективных солнечных элементов, является весьма обнадеживающим.

_{* графен – гексагональная двумерная кристаллическая решетка из одного слоя атомов углерода}

Поделиться в соц. сетях