Эффективность органических солнечных панелей можно повысить за счет предоставления неровной текстуры их поверхности. Ученые из Университета Абдуллы Гюля в Турции установили, что добавление множества крошечных куполообразных элементов на поверхность панели может на две трети повысить ее эффективность за счет значительного расширения возможности улавливать солнечный свет под более широким углом.
Источник изображения: spiedigitallibrary.org
Обычно солнечные панели имеют плоскую поверхность, что позволяет максимально увеличить площадь, на которую падает свет в любой момент времени. Такая конструкция работает лучше, если солнечный свет на нее падает под определенным углом, поэтому в течение дня солнечные панели обычно наклоняют под разным углом (от 15° до 40°). Ученые провели серию экспериментов, в результате которых было установлено, что добавление на поверхность солнечной панели множества крошечных куполообразных элементов из кварца позволяет улавливать больше солнечного света и получать больше энергии.
Турецкие учёные провели комплексное моделирование того, как куполообразные вкрапления могут повысить эффективность органических солнечных панелей. Для этого задействовали фотогальванические элементы изготовленные с использованием органического полимера P3HT:ICBA в качестве активного слоя, расположенного поверх слоя алюминия и подложки, а также защищенного прозрачным слоем оксида индия-олова (ITO). Такая многослойная структура сохранилась по всей площади солнечной панели.
Исследователи провели анализ конечных элементов (FEA) с помощью 3D технологий, благодаря чему они смогли разбить элементы сложной системы на отдельные фрагменты для более точного моделирования. По сравнению с плоскими поверхностями солнечные панели, усеянные куполообразными элементами, оказались более эффективными в плане поглощения света на 36% и 66% в зависимости от поляризации света. Эти вкрапления позволяют свету проникать из более широкого диапазона направлений, чем плоская поверхность, обеспечивая угловое покрытие до 82º. Ученые еще не создали физические версии таких солнечных батарей, но если они действительно окажутся такими эффективными, то их работа может существенно повлиять на развитие солнечной энергетики.
Если вы заметили ошибку, выделите ее мышкой и нажмите CTRL+ENTER.
