Открыт новый путь к созданию дешевых солнечных батарей

Профессор Прашант Камат (Prashant Kamat) и его коллеги из американского университета Нотр-Дама (University of Notre Dame) создали экспериментальную солнечную батарею, используя сравнительно дешевые и распространенные материалы.

Наночастицы диоксида титана хорошо поглощают ультрафиолет, генерируя при этом электроны. Однако сделать из таких частиц эффективную солнечную батарею не так-то просто, поскольку очень немногие выбитые светом электроны преодолевают полосу препятствий в виде множества тех же самых наночастиц и достигают электрода.

Ученые из Нотр-Дама сумели резко повысить КПД такой системы, добавив в нее мириады углеродных нанотрубок, которые выполняют здесь роль разветвленного сборщика электронов, пронизывающего всю толщу покрытия из наночастиц диоксида титана.

Таким образом ультрафиолетовая батарея нового типа представляет собой электрод, на котором был выращен густой ковер из нанотрубок, уже поверх которого была высажена армия наночастиц диоксида титана.

Данную батарею, реагирующую лишь на ультрафиолет, авторы исследования считают промежуточным этапом. Они продемонстрировали разные пути модификации данного фотоэлектрического преобразователя, позволяющие расширить диапазон его работы на видимый свет. В частности, Камат сотоварищи добавили к наночастицам диоксида титана так называемые квантовые точки — нанокристаллы из полупроводников.

И хотя опытным образцам, испытанным в университете, далеко до массового производства, американские исследователи полагают, что солнечные батареи на основе наночастиц диоксида титана — это перспективное направление в области солнечной энергетики, так как подобные батареи дешевле кремниевых.