Дешевые как краска солнечные батареи

Основным препятствием для развития солнечной энергетики остается стоимость производства, монтажа и обслуживания солнечных панелей. Проще говоря, большинство людей не могут позволить себе разместить их у себя на крыше.

К счастью положение дел может измениться благодаря таким исследователям как Qiaoqiang Gan из Университета Буффало (University at Buffalo), доцента электротехники, который помог разработать новую высокоэффективную и дешевую фотоэлектрическую систему.

Одно из наиболее обещающих направлений, над которыми работает Qiaoqiang Gan, включает использование улучшенных органических плазмонных фотоэлектрических материалов. Эти устройства несравнимы с традиционными солнечными панелями в вопросе производства электричества, но они дешевле и, благодаря их жидкой форме, могут быть нанесены на самые разные поверхности.

Qiaoqiang Gan описал прогресс в плазмонных органических фотоэлектрических материалах в журнале Advanced Materials. Соавторами статьи стали Filbert J. Bartoli, профессор электротехники из Университета Лихай (Lehigh University) и Zakya Kafafi из Национального Научного Фонда (National Science Foundation).

В настоящее время солнечная энергия производится либо с помощью тонких поликристаллических кремниевых пластин, либо тонкопленочных солнечных панелей, сделанных из таких неорганических материалов как аморфный кремний или теллурид кадмия. Оба варианта требуют значительных затрат при производстве, говорит Qiaoqiang Gan.

Его исследование также включает тонкопленочные солнечные панели, но в отличие от традиционных устройств этого типа, исследователь использует такие органические материалы как полимеры и дешевые малые молекулы на основе углерода.

«В сравнении со своими неорганическими аналогами, органические фотоэлектрические элементы могут быть изготовлены и нанесены на большие площади твердого или пластичного основания. Они могут стоить столько же, сколько и обычные растения», говорит Qiaoqiang Gan.

Сравнение со стоимостью растений относится не столько к стоимости, сколько к идее применения фотоэлектрических панелей к большим площадям также легко, как и высадка растений.

У органических фотоэлементов есть и недостатки. Они должны быть очень тонкими для компенсации низкой электронной проводимости. Из-за их толщины и отсутствия хорошего материала для поглощения света, есть значительные ограничения в оптическом поглощении, что ведет к недостаточной эффективности преобразования энергии.

Для решения этих проблем Gan и другие исследователи включили в плазмонные наноструктуры металлические наночастицы. По заявлениям ученых, им удалось решить основные проблемы эффективности органических солнечных батарей.