.){kind=link}
Zinātnieki no Pensilvānijas universitātes veido saules baterijas no neparasta materiāla - tradicionāli divdimensiju pārejas metālu dikalkogenīdiem (DPM). Šiem materiāliem ir salīdzinoši zema efektivitāte, pārvēršot gaismu elektrībā, taču tie ir simts reižu vieglāki par mūsdienu silīcija fotopaneļiem. Vietai mazs svars ir izšķiroša priekšrocība. Bet vēl ir jāstrādā pie paneļiem ar DPM.
DPM plēves biezums ir ne vairāk kā daži atomi. Tas ir par vairākām kārtām plānāks nekā silīcija vai gallija arsenīda slānis mūsdienu foto paneļos. Tas dos iespēju padarīt DPM saules baterijas simts vai vairāk reižu vieglākas. Lai paplašinātu cilvēka klātbūtni kosmosā – orbītā, uz pavadoņiem un citām planētām – no Zemes transportējamās kravas svars būs kritisks. Pienāks laiks, un no silīcija kosmosa enerģētikā būs jāatsakās. Un tad, pētnieki ir pārliecināti, pienāks vieglo fotopaneļu zelta laikmets, kas izgatavots no pārejas metālu dikalkogenīdiem.
Tomēr DPM materiāliem ir būtisks trūkums. Visi fotoelementu paraugi, kas līdz šim izveidoti, pamatojoties uz tiem, uzrādīja ne vairāk kā 5% efektivitāti. Svara ziņā tas tomēr ir labāks par silīciju, taču ideālā gadījumā ir jāpalielina perspektīvā materiāla efektivitāte, ko, piemēram, var izdarīt, optimizējot fotoelementa struktūru. Tieši to izdarīja Pensilvānijas universitātes zinātnieki un guva taustāmus panākumus – viņi ierosināja DPM šūnas struktūru ar 12% efektivitāti.
Jāprecizē, ka norādītā efektivitāte tika sasniegta uz fotoelementa digitālā modeļa. Pētnieki nolēma sākt nevis ar eksperimentiem, bet ar modelēšanu, kam ir zināma jēga - tā ir lētāk un ātrāk. Taču, pamatojoties uz digitālo modeli un izstrādātajām metodēm, eksperti ir pārliecināti, ka tuvāko četru līdz piecu gadu laikā viņi vai viņu kolēģi spēs uzrādīt saules bateriju fiziskos paraugus no pārejas metālu dihalkogenīdiem ar vismaz 10% efektivitāti. .
Attīstības noslēpums, par kuru zinātnieki stāstīja žurnāla Ierīce jaunākajā numurā, slēpjas elementa daudzslāņu struktūrā (filma uz plēves, kad sāk darboties neskaitāmi fotonu atspīdumi), kā arī elektrodu dizains, kas ļauj efektīvi kontrolēt eksitonus - galvenos divdimensiju DPM-struktūru aktīvos elementus. Bet tas viss vēl ir uz papīra. Gaidām praktisko realizāciju.
Lasi arī: