Пока не очень эффективные, но при этом полностью самостоятельно меняющие форму миниатюрные кремниевые ячейки научились делать исследователи под руководством Ральфа Нуццо (Ralph Nuzzo) из университета Иллинойса.
Чтобы повысить КПД солнечных батарей, многие фирмы создают сложные системы слежения за солнцем, разворачивающие комплексы к светилу, специальные оптические концентраторы и много чего ещё. Учёные из Иллинойса предлагают своё решение: миниатюрные сферические фотоэлектрические преобразователи, которые улавливают больше света, нежели их плоские собратья. Особое достижение химиков в том, что до них мало кому удавалось придать материалам солнечных батарей такую форму.
Для создания своего детища учёные использовали методы фотолитографии и самосборки. Всё начинается с плоской тонкой плёнки кремния высокого качества, нанесённой на подложку из SiO2. При помощи литографии ей придают определённую форму (для последующей сборки сферы – форму цветка) и кислотой "снимают" с основы.
Затем в центр цветка помещается капля воды. Когда она высыхает, капиллярные силы подтягивают лепестки вверх и формируется шар. Чтобы сохранить его форму, сверху наносится стеклянное покрытие, которое "склеивает" лепестки.
Как нетрудно догадаться, управлять получающейся формой непросто, пишет membrana.ru. Американцы не хотели идти методом проб и ошибок и построили математическую модель, которая предсказывала поведение и механические свойства кремниевых плёнок различных по форме и толщине.
Что же касается использования сфер в качестве солнечных батарей, то такая возможность появилась после того, как плёнки были покрыты проводящим соединением. После самосборки сферы к ней также были прикреплены электрические контакты. (Позже похожая технология была использована для создания цилиндрических микробатарей.)
Пока миниатюрные устройства преобразуют в энергию лишь 1% падающего света. Это мало для солнечной батареи в целом, но много, если пересчитывать в стоимость исходных материалов (то есть то же количество кремния в обычных батареях даст меньший КПД).
В будущем, если удастся повысить эффективность ячеек до приемлемых значений (например, используя антиотражающее или рельефное нанопокрытие), из них можно будет собирать многомерные массивы, которые не будут уступать нынешним чемпионам по сбору световой энергии, но при этом окажутся дешевле.
Американские исследователи также отмечают, что их разработка может применяться не только для кремниевых пластин и создания новых форм солнечных батарей. Новый метод самосборки пригодится и в других областях техники.
11:12, 14 Апреля 26
 Казахстан улучшил позиции в мировом рейтинге инвестиций в чистую энергетику Climatescope
дальше..
|
 |
11:06, 14 Апреля 26
 В Уссурийске пройдут общественные слушания по проекту сооружения Приморской АЭС
дальше..
|
|
11:03, 14 Апреля 26
 Кольская АЭС перевела энергоблок №4 в «холодный резерв» перед ремонтом
дальше..
|
|
10:41, 14 Апреля 26
 На внутреннем рынке Казахстана растут объемы реализации полипропилена
дальше..
|
|
10:15, 14 Апреля 26
 «Ингушэнерго» вынесло участок ЛЭП из зоны подтопления в пойме реки Сунжи
дальше..
|
|
09:47, 14 Апреля 26
 Запорожская АЭС восстановила внешнее электроснабжение по ЛЭП «Ферросплавная-1»
дальше..
|
|
09:40, 14 Апреля 26
 В чём СИА, брат?
дальше..
|
|
09:35, 14 Апреля 26
 «РТ-Техприемка» открывает школьникам Омска мир высокоточных измерений
дальше..
|
|
09:33, 14 Апреля 26
 В Казахстане в I квартале зафиксирован профицит производства электроэнергии
дальше..
|
|
09:25, 14 Апреля 26
 РусГидро выплатило купонный доход по трем выпускам биржевых облигаций
дальше..
|
|
09:10, 14 Апреля 26
 Спасатели Зеленчукской ГЭС-ГАЭС повысили квалификацию
дальше..
|
|
09:04, 14 Апреля 26
 Казахстан форсирует строительство ГПЗ на Карачаганаке
дальше..
|
|
08:57, 14 Апреля 26
 «Чукотэнерго» приступило к выполнению годовой ремонтной программы
дальше..
|
|
08:54, 14 Апреля 26
 Жигулевская ГЭС задействовала в пропуске паводка 19 гидроагрегатов из 20
дальше..
|
|
08:39, 14 Апреля 26
 «ТЭК Санкт-Петербурга» проверит более 170 км теплосетей в рамках температурных испытаний
дальше..
|
|
08:22, 14 Апреля 26
 Новая газовая ТЭЦ Кызылорды подключена к единой энергосистеме Казахстана
дальше..
|
|
08:05, 14 Апреля 26
 «Мосгаз» с начала 2026 года проверил более 5000 сварных швов на газораспределительных сетях Москвы
дальше..
|
|
07:59, 14 Апреля 26
 «Самарские распределительные сети» присоединились к акции «Сад памяти»
дальше..
|
|
07:49, 14 Апреля 26
 «Уралэнергосбыт» разработал рекомендации для УК и ТСЖ по подготовке к следующему отопительному сезону
дальше..
|
|
07:32, 14 Апреля 26
 Зарплата сотрудников Игналинской АЭС вырастет на 10%
дальше..
|
|
07:23, 14 Апреля 26
 КТК возобновил транспортировку нефти после 72-часовой плановой остановки
дальше..
|
|
07:20, 14 Апреля 26
 «Газпром добыча Ноябрьск» завершил первый этап экологической оценки объектов на Ямале
дальше..
|
|
07:09, 14 Апреля 26
 В Кемерове открылась фотовыставка «Будущее не за горами»
дальше..
|
|
07:03, 14 Апреля 26
 Амурская ТЭЦ-1 с начала 2026 года провела 10 профориентационных мероприятий для школьников и студентов
дальше..
|
|
07:01, 14 Апреля 26
 Проект по созданию когнитивного помощника для диспетчеров получил высокую оценку экспертов
дальше..
|
|
07:00, 14 Апреля 26
 Изучена способность почв лесов Приморья аккумулировать углерод
дальше..
|
|
06:57, 14 Апреля 26
 Открыт прием заявок на участие в ежегодной конференции имени В.Н. Ясникова по управлению энергосистемами
дальше..
|
|
06:54, 14 Апреля 26
 «Мособлэнерго» консолидирует электросетевое хозяйство садоводческих товариществ Подмосковья
дальше..
|
|
06:41, 14 Апреля 26
 Амурские электрические сети подготовились к пожароопасному сезону
дальше..
|
|
06:25, 14 Апреля 26
 Богучанская ГЭС утвердила благотворительную программу на 2026 год
дальше..
|
|
06:23, 14 Апреля 26
 «Россети» направят почти 9 млрд рублей на развитие электросетей Тульской области в 2026 году
дальше..
|
|
06:17, 14 Апреля 26
 В Краснодарском крае сетевой газ пришел в хутор Бережиновский
дальше..
|
|
05:56, 14 Апреля 26
 Нерюнгринская ГРЭС вывела в капремонт энергоблок №2
дальше..
|
|
05:51, 14 Апреля 26
 «Россети Юг» прибегнет к превентивным отключениям энергообъектов в зонах подтоплений
дальше..
|
|
05:47, 14 Апреля 26
 «Росатом» возьмет в арктическую экспедицию «Ледокол знаний» победителя Всероссийской олимпиады по физике
дальше..
|
|
05:42, 14 Апреля 26
 Сибирская генерирующая компания в 2026 году заменит в Новосибирске 61 км теплосетей
дальше..
|
|
05:26, 14 Апреля 26
 «Атомфлот» наградил педагогов Мурманской области за лучшее занятие по экологии для детей
дальше..
|
|
05:21, 14 Апреля 26
 Хабаровская ТЭЦ-3 модернизирует золоулавливающие системы
дальше..
|
|
05:15, 14 Апреля 26
 Представители «Росатома» обсудили технологии обращения с осадком сточных вод на совещании в Санкт Петербурге
дальше..
|
|
05:11, 14 Апреля 26
 В Кировской области подключены к газовым сетям первые домовладения в деревне Замятины
дальше..
|
|
04:59, 14 Апреля 26
 ДГК направит более 1,5 млрд рублей на ремонт энергообъектов в Приамурье
дальше..
|
|
04:50, 14 Апреля 26
 Ученые обнаружили «горячие углеродные точки» в Арктике
дальше..
|
|
04:43, 14 Апреля 26
 В Кировской области газифицированы четыре отделения почтовой связи
дальше..
|
|
04:37, 14 Апреля 26
 «Роснефть» разработала метод оценки гелевых составов для увеличения нефтеотдачи
дальше..
|
|
04:33, 14 Апреля 26
 «Россети Новосибирск» электрифицировали новые станции водоподготовки в Ордынском районе
дальше..
|
|
|
|
Одним из подходов, позволяющих увеличить КПД солнечных батарей, является придание им искривлённой формы, которая помогает собрать больше солнечных лучей. Сфера самостоятельно складывается из куска кремниевой плёнки. Стрелки отмечают серебряные проводки, с которых снимался ток.
Институт экспериментальной физики в Сарове отмечает 80-летие