Полупроводниковые фотоэлементы на кремниевой основе преобразуют солнечный свет в электрический ток. Однако серийные солнечные панели этого типа обычно рассеивают не менее трети общего потока солнечного излучения. Инженеры уже давно стараются снизить эти потери за счет использования специальных светопоглощающих покрытий.

Нового успеха на этом пути добились сотрудники Ренсселаарского политехнического института (Rensselaer Polytechnic Institute) в штате Нью-Йорк. Профессор физики Шон-Ю Лин [Shawn-Yu Lin] и члены его группы разработали многослойное покрытие для солнечных панелей, содержащее наностержни из двуокиси кремния и двуокиси титана.

Новое противоотражательное покрытие из Ренсселаарского политехнического института.

Новое противоотражательное покрытие, разработанное исследователями из Ренсселаарского политехнического института, может помочь преодолеть две основных проблемы, блокирующих прогресс и более широкое использование солнечной энергии. Покрытие, спроектированное и изготовленное с использованием наноматериалов, резко увеличивает количество солнечной энергии, захватываемой панелями и обеспечивает поглощение во всем диапазоне спектра этого излучения. Другим, не менее важным достоинством покрытия является то обстоятельство, что коэффициент поглощения падающего излучения мало зависит от угла наклона солнечных батарей (или положения солнца на небе).

Семь слоев, составляющих новое покрытие, каждый из которых имеет толщину от 50 до 100 нм, отличаются наклоном наностержней – каждый слой имеет отличное от других. Все вместе они работают как густой лес, не пропускающий солнечный свет. Наностержни нанесены на подложку из кремния методом вакуумно-химического напыления, причем, авторы отмечают, что новое покрытие может быть нанесено практически на любой фотовольтаический материал, используемый в качестве фотоэлеменов солнечных батарей, включая многослойные и даже теллурид кадмия.

Нанопокрытие, разработанное группой проф. Шон-Ю Лина позволяет довести коээфициент поглощения солнечного света до 96.21% в, так что на долю потерь остается менее 4%. Весьма существенное достижение.

Евгений Биргер