Инженеры разработали рекордно тонкие фотоэлементы
Фотоэлемент-сендвич из одноатомных листов сульфида молибдена (вверху) и графена (внизу)Изображение: Jeffrey Grossman, Marco Bernardi
Инженеры из Массачусетского технологического института обнаружили, что сендвичи из одноатомных материалов графена и соединений молибдена можно использовать в качестве рекордно тонких фотоэлементов. Статья с описанием материалов опубликована в журнале Nano Letters, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте института.
Созданные учеными фотоэлементы представляют собой сендвичи из двух разных двумерных веществ толщиной в один атом. В одном из вариантов используется сульфид молибдена MoS2 c графеном, в другом - то же соединение с сульфидом вольфрама WS2.
По словам ученых, в расчете на количество преобразованной энергии эффективность новых солнечных батарей невелика. Она составляет всего около одного процента против 15-20 процентов у существующих фотоэлементов. Тем не менее, при расчете на массу, у одноатомных листов нет равных — они получают как минимум в 1000 раз больше энергии при том же весе.
Подобные сверхтонкие фотоэлементы могут использоваться в космической индустрии, где особенно важна низкая масса, а размер панели не имеет принципиального значения. Основным недостатком новых солнечных батарей является сложность промышленного производства — ни однослойные соединения ванадия, ни графен инженеры пока не научились получать в достаточно больших количествах.
Ученые уже давно ведут работы по созданию не только тонких, но и гибких фотоэлементов. Так, недавно южнокорейские инженеры представили солнечные панели на основе аморфного кремния, которые можно наклеивать на любые гладкие поверхности подобно переводным картинкам. Другие группы из Массачусетского технологического института также сообщали о создании гибких фотоэлементов на основе графена.
