Ученые создали солнечные батареи на базе графена

// // Исследования и разработки //

Солнечные батареи на базе нанотехнологийУче6ным из Корнельского отделения исследований в области нанотехнологий (Cornell NanoScale Science and Technology Facility) удалось создать элемент солнечной батареи нового типа. В новых батареях вместо кремния используются углеродные нанотрубки. По словам нанотехнологов, новая батарея, как показывают расчеты и тесты, будет намного эффективней переводить солнечную энергию в электрическую.

По словам ведущего проект ученого, профессора физики Пола МакЭвена, его команда изготовила фотодиод нового типа на основе углеродных нанотрубок и провела испытания, подвергая его облучения потока света. Результат показал, что такой фотодиод выделяет намного больше электричества, чем традиционный.
Для его создания ученые использовали одностеночную нанотрубку размером с молекулу ДНК. Эта трубка была подсоединена к двум контактам и помещена между источниками положительного и отрицательного заряда. Затем трубка освещалась лучом лазера разного спектра под разными углами. Учеными было замечено, что усиление потока света приводило к многократному увеличению выделяемой электроэнергии.

Дальнейшее исследование показало, что за счет цилиндрической формы электроны как бы выдавливаются из трубки, а проходя вдоль нее они вырывают новые электроны. По словам ученых, это делает трубку очень эффективным солнечным элементом, поскольку энергия свободных электронов также задействуется для выработки электричества. Это явное преимущество по сравнению с традиционными фотоэлементами, в которых много энергии уходит впустую на нагревание.
В настоящее время ученые занимаются дальнейшими исследованиями физических свойств процесса при изменении внешнего воздействия.

Примечание: На схеме фотодиода на основе нанотрубки электроны обозначены синим, а красным – дыры, имеющие положительный заряд, из которых вылетели электроны. Это приводит  к образованию большого количества электронно-дырчатых пар, когда на трубку попадает свет.