Российские ученые предлагают свое решение одной из проблем создания солнечных элементов.

Солнечные батареи на основе кремниевых пластин сегодня уже могут преобразовывать свет в электричество с кпд около 40%. Однако для изготовления таких батарей требуется особенно чистый кремний, который весьма дорог и источники которого ограничены. Альтернатива – безкремниевые батареи, которые можно выращивать на обычном стекле или на полимерной пленке. Предложено много конструкций таких батарей, однако их кпд, как правило, ниже 3%, а в лучших экспериментальных случаях не превышает 10%. Предполагается, что этот недостаток удастся компенсировать увеличением площади батарей: цена вполне позволяет использовать их как отделочный материал для стен зданий, и тогда в солнечную электростанцию удастся превратить целый город.

Ученые из ФГУП НИИ физических проблем им. Ф.В.Лукина заняты разработкой неорганических безкремниевых батарей. Они представляют собой гетероструктуры из тонких слоев цианида меди и сульфида индия, нанесенных либо на слой диоксида титана, либо на лес из наностержней оксида цинка. Нижним слоем служит оксид олова с добавками фтора. Поскольку гетероструктуры не содержат органических компонентов, их можно использовать при повышенных температурах, а также применять концентраторы света. При массовом производстве батарей по этой технологии можно использовать обычное или автомобильное стекло, а также промышленное оборудование для тонирования стекол. Пока что кпд лучших образцов таких батарей находится на уровне 3,2%. Возможность же конкурировать на рынке солнечной энергетики для них начинается после преодоления порога в 7%. Ученые надеются достичь этого барьера в последующих работах при наличии финансирования.

Работа выполнена при поддержке Роснауки (в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 – 2012 годы»)

Сергей Комаров