Благодарение на нова германска технология слънчевите панели ще могат да абсорбират светлината с 38% ефективност

Учени от Университета Юлий Максимилиан (Вюрцбург, Германия) са осъществили пробив, като са разработили принципно нова система за събиране на светлина за слънчеви панели. Тази технология демонстрира невероятна ефективност, като до 38% от абсорбираната слънчева енергия може да се преобразува в електричество.

Традиционните соларни клетки използват силиций като основен материал за абсорбиране на слънчевата светлина. Силицият обаче е в състояние да улови само определен диапазон от светлинния спектър. Нова разработка, включваща изключително тънък филм от органични багрила (само 100 нанометра) , прави възможно по-широкото събиране на светлина от спектъра, улавяйки по-голямата част от слънчевата радиация.

Според проф. Франк Вюртнер, ръководител на изследователската група, новата система работи по начин, подобен на абсорбиращите светлина комплекси в листата на растенията. Различните багрила, подобно на пигментите, абсорбират светлина с различни дължини на вълната и след това пренасят енергията в полупроводников слой, където тя се преобразува в електричество.

Германските изследователи са създали изкуствен светопоглъщащ елемент, използвайки четири различни мероцианинови багрила, подредени на слоеве, които осигуряват изключително бърз и ефективен пренос на енергия. Прототипът на устройството се нарича URPB, акроним за дължините на вълните, които четирите компонента на багрилото могат да абсорбират: U (ultraviolet) за ултравиолетово, R (red) за червено, P (purple) за лилаво и B (blue) за синьо.

За да определят колко добре работи системата, изследователите са измерили нейния квантов добив на флуоресценция, тоест количеството енергия, излъчвано от системата под формата на флуоресценция, се съобщава в прес релийза на университета . Установено е, че четирите слоя генерират флуоресценция от 38% от падащата върху тях светлина. За сравнение, когато се постави всяко багрило индивидуално, то може да преобразува не повече от 3% от светлината, демонстрирайки значителна разлика в пространственото разположение на багрилата.

Основното предимство на новата разработка е нейната ефективност. Днес коефициента на полезно действие на търговските слънчеви панели рядко надвишава 25%. Системата с органични багрила постига впечатляващите 38%, почти 50% повече от традиционните силициеви клетки.

Засега технологията все още е на етап лабораторна разработка, но учените са пълни с ентусиазъм и са уверени, че бързо ще могат да интегрират новата система за събиране на светлина в съществуващите производствени процеси за създаването на слънчеви панели.