Золотий сендвіч покращує ефективність сонячних батарей в 11 разів

Фотоелектрод, який створили японські вчені, має товщину активного напівпровідникового шару всього 30 нм, але при цьому перетворює сонячну енергію в 11 разів ефективніше, ніж це дозволяють попередні методи, що відкриває нові горизонти для «чистої» енергетики.

В роботі, про яку розповідає публікація в Nature Nanotechnology, команда під керівництвом професора університету Хоккайдо, Хироаки Місава (Hiroaki Misawa), уклала 30-нанометровій плівку двоокису титану між 100-нанометровим шаром золота з одного боку і золотими наночастинками з іншого.

При опроміненні цієї гетероструктури з боку наночастинок, золота плівка діяла як дзеркало, і світло захоплювався в заповненому полупроводником проміжку між двома шарами золота. Це дозволяло збільшити поглинання світла наночастинками.

Сюрпризом для вчених стала ступінь досягається виграшу: фотоелектрод поглинав більше 85 відсотків падаючого на нього видимого світла.

Зазвичай золоті частинки поглинають світло певної довжини хвилі завдяки явищу локалізованого плазмонного резонансу.

«Наш фотоелектрод успішно створив нові умови, в яких плазмони і видиме світло, спійманий в шарі діоксиду титану, інтенсивно взаємодіють. Це дозволяє наночастинками золота поглинати світло в широкому діапазоні довжин хвиль, - пояснив професор Місава. - Ефективність перетворення світлової енергії виходить в 11 разів вище, ніж без функції захоплення світла ».

Ви можете підписатися на наш Telegram-канал для отримання найбільш цікавої інформації