.){kind=link}
Vedci z Pennsylvánskej univerzity vytvárajú solárne články z atypického materiálu – konvenčne dvojrozmerných dichalkogenidov prechodných kovov (DPM). Tieto materiály majú relatívne nízku účinnosť premeny svetla na elektrinu, no sú stokrát ľahšie ako moderné kremíkové fotopanely. Pre priestor je rozhodujúcou výhodou nízka hmotnosť. Na paneloch s DPM je však stále čo robiť.
Hrúbka filmu DPM nie je väčšia ako niekoľko atómov. Je o niekoľko rádov tenšia ako vrstva kremíka alebo arzenidu gália v moderných fotopaneloch. To umožní urobiť solárne články DPM stokrát alebo viac ľahšími. Na rozšírenie ľudskej prítomnosti vo vesmíre – na obežnej dráhe, na mesiacoch a iných planétach – bude rozhodujúca hmotnosť nákladu prepravovaného zo Zeme. Príde čas a kremík vo vesmírnej energii sa bude musieť vzdať. A potom, vedci sú si istí, príde zlatý vek svetelných fotopanelov vyrobených z dichalkogenidov prechodných kovov.
Materiály DPM však majú významnú nevýhodu. Všetky doteraz vytvorené vzorky fotobuniek na ich základe vykazovali účinnosť nie vyššiu ako 5 %. Váhovo je na tom stále lepšie ako kremík, no v ideálnom prípade treba zvýšiť účinnosť perspektívneho materiálu, čo sa dá napríklad optimalizáciou štruktúry fotobunky. Presne to urobili vedci z Pennsylvánskej univerzity a dosiahli značný úspech – navrhli štruktúru DPM článku s účinnosťou 12 %.
Je potrebné objasniť, že uvedená účinnosť bola dosiahnutá na digitálnom modeli fotobunky. Vedci sa rozhodli začať nie s experimentmi, ale s modelovaním, čo dáva istý zmysel – je to tak lacnejšie a rýchlejšie. Ale na základe digitálneho modelu a vyvinutých metód sú odborníci presvedčení, že oni alebo ich kolegovia budú schopní prezentovať fyzikálne vzorky solárnych článkov z dichalkogenidov prechodných kovov s účinnosťou najmenej 10 % v najbližších štyroch až piatich rokoch. .
Tajomstvo vývoja, o ktorom vedci porozprávali v najnovšom čísle magazínu Device, spočíva vo viacvrstvovej štruktúre prvku (film na filme, kedy začnú pôsobiť viacnásobné spätné odrazy fotónov), ako aj v konštrukcii elektród, čo umožňuje efektívne riadiť excitóny - hlavné aktívne prvky dvojrozmerných štruktúr DPM. Ale to všetko je zatiaľ na papieri. Čakáme na praktickú realizáciu.
Prečítajte si tiež: