Представьте себе, что окна в вашей комнате не просто открывают замечательный вид, пропускают свет и защищают от непогоды — но и улавливают солнечную энергию, превращая ее в даровое электричество. Теперь это вполне возможно.

Схема показывает, как концентраторы позволят сделать современные солнечные батареи более эффективными
Комбинируя множество концентраторов, «работающих» с разными длинами волн, можно существенно оптимизировать получение электричества от Солнца
Марк Бальдо (слева) и его сотрудник Шалом Гофри (Shalom Goffri) демонстрируют образцы созданных ими органических концентраторов

Проект группы ученых во главе с профессором Марком Бальдо (Marc Baldo) использует так называемые органические «солнечные концентраторы». Они способны улавливать энергию солнечного света с большой поверхности (например, с окна) и передавать его на небольшие участки — например, границы окна. Иначе говоря, концентрировать.

Так что вместо того, чтобы покрывать всю крышу совсем недешевыми полупроводниковыми солнечными панелями, их достаточно установить у границ поверхности — энергия на них будет передаваться с концентраторов, намного более экономичных и чистых в производстве. По словам разработчиков, это повышает эффективность работы каждой генерирующей ячейки в целых 40 раз. Они утверждают, что в производстве их технология настолько проста, что путь к потребителю займет не более 3 лет, а уже просто дополнение работающих солнечных панелей такими концентраторами повысит их продуктивность в 1,5 раза.

Суть технологии состоит в нанесении на стеклянную или пластиковую поверхность органического красителя, или смеси из двух красителей. Частицы красителя поглощают энергию солнечного света на определенной длине волны и снова испускают ее — уже в другом диапазоне, в котором она и передается на генерирующие элементы.

Подобный подход был разработан еще в 1970-х, но тогда его практическое использование пришлось отложить ввиду того, что сами красители оказались нестойкими, а потери при передаче энергии были чересчур высоки. Теперь же ученым удалось получить материалы, лишенные этих недостатков. «Свет может передаваться с меньшими потерями и на большее расстояние, — поясняет один из авторов работы. — Эффективность солнечной батареи возрастает на порядок».

Существуют и иные подходы к увеличению продуктивности солнечных батарей — например, создание «трехмерных» генераторов, о которых мы рассказывали в заметке «Наноманхэттен».

По пресс-релизу MIT