Большинство солнечных батарей, что используются в домах и промышленности, производятся из относительно дорогих материалов. Новые материалы с более низкой стоимостью недостаточно эффективны, поскольку их светопоглощающий слой слишком тонок. В новом исследовании учёные показали, что эффективность всех существующих конструкций солнечных панелей может быть повышена на 22 процента за счёт покрытия их поверхности слоем алюминиевых наночастиц, играющих роль ловушки для света.
В последние годы эффективность коммерческих солнечных батарей выросла, а стоимость упала, но всё равно они остаются дорогими по сравнению с ископаемыми видами топлива.
Доктор Николас Хилтон и его коллеги из Лондонского имперского колледжа нанесли на поглощающую поверхность солнечной батареи структурированный слой алюминиевых наночастиц высотой 100 нанометров, по форме похожих на соединяющие шпильки элементов детского конструктора. Отражая и рассеивая падающий свет, эти шпильки становятся эффективной световой ловушкой.
В прошлом учёные пытались добиться эффекта отражения лучей, используя наночастицы из серебра и золота, т.к. эти материалы сильно взаимодействуют со светом — однако эти драгоценные металлы на самом деле снижают эффективность, поскольку поглощают часть света перед его поступлением в панели солнечных батарей.
Дополнительным преимуществом предложенного д-р Хилтоном решения является то обстоятельство, что алюминий дешевле и гораздо более доступен, чем серебро и золото.
Будущий успех этой технологии открывает возможность создания гибких солнечных панелей, которые могут быть смонтированы на любых плоских или изогнутых поверхностях. Панели таких форм найдут применение для питания бытовой техники и портативной электроники.