Космос и Человечество

Наносферная батарея. Фото Yan Yao/Stanford

Американские физики из Стэнфордского университета разработали технологию создания кремниевых наносфер, использование которых позволяет значительно увеличить эффективность солнечных батарей. ученых появилась в журнале Nature Communications, а ее краткое изложение само издание.
На первом этапе работы были изготовлены шары из чистого кварца. После этого шары покрыли кремнием и с помощью плавиковой кислоты вытравили кварц изнутри полученных конструкций. В результате в распоряжении ученых оказались кремниевые сферы диаметром несколько нанометров. На основании полученных сфер были созданы солнечные батареи.
, сферы позволяют значительно увеличить количество поглощаемого батареями света, благодаря эффекту "шепчущих галерей". Речь идет о том, что в некоторых помещениях шепот в одной точке прекрасно слышен в другой, достаточно удаленной. Это связано с явлением резонанса при распространении звука .
Благодаря этим модам, ученым удалось "запереть" внутри сфер больше света, чем если бы структура батареи была сплошной. Эффективность батареи из 50-нанометрового слоя сфер была сопоставима с эффективностью батареи толщиной в микрон. При этом для некоторых длин световых волн удалось добиться поглощения на уровне 75 процентов.
По мнению ученых, новая технология может быть востребована при создании эффективных солнечных батарей. В частности, она позволяет уменьшить количество материала, используемого при создании таких батарей, и, как следствие, массу. Физики надеются, что уменьшение расхода материалов позволит использовать при производстве батарей дорогостоящие соединения.
В конце декабря 2011 года в Physical Review Letters появилась работа, в которой ученые предлагали схему разделения экситонов (квазичастицы в материале, состоящие из электрона и дырки) при помощи углеродных нанотрубок. Это разделение играет ключевую роль в возникновении электрического тока в фотовольтаических батареях.

ссылка на источник