Вже скоро: сонячні батареї з дерева!

Photo

 

Новий сорт паперу, створений з дерев'яних волокон міжнародною групою дослідників з США та Китаю, істотно збільшує ККД фотоелементів і, на думку авторів, цілком можливо, стане в майбутньому їх неодмінною складовою частиною.

Ефективність сонячної батареї залежить від двох факторів - оптичної прозорості та оптичної замутненою матеріалу підкладки, на  яку падає світло. Чим вище прозорість, тим більше фотонів віддають фотоелементу свою енергію. Чим більше замутненность, тим більше він  розсіюється і тим краще абсорбується активним матеріалом фотоелемента. Однак ці дві властивості у більшості матеріалів вступають між  собою в протиріччя: чим вище їх прозорість, тим менше димки вони створюють. Так, у матеріалів з високою прозорістю, близько 90%, затуманення  менше 20%.
Прозора папір, створена американо-китайської командою, це протиріччя прибирає - у неї і прозорість не в приклад вище (96%), і оптична  замутненность висока - близько 60%. Домогтися такого результату вчені змогли, перетворивши її мікропористої структури в Нанопористий. Звичайна  папір наповнена мікропорожнечі, розсіюючими світло і різко знижують її прозорість. C допомогою спеціальної процедури TEMPO дослідники  послабили водневі зв'язки між мікроволокнами, з яких складаються волокна дерева, від чого ці волокна збільшилися в обсязі, подібно тому  як збільшуються в об'ємі жіноче волосся, якщо розпустити косу. В результаті більшість мікропор паперу зникло, залишивши в недоторканності  нанопори. Прозорість різко зросла, але світло, що потрапив в матеріал паперу, благополучно розсіювався на нанопори, збільшуючи поглинаючу  здатність кремнію - основного активного елемента всякої сонячної батареї.
Експерименти, проведені з сонячними батареями, покритими надпрозоре папером, показали, що їх ККД можна збільшити таким чином  на 10%. Як заявляють учені, дешева технологія виробництва, доступність дерев'яного матеріалу і простота ламінації здатні зробити таку  папір дуже затребуваною для сонячних панелей, сонячних дахів і сонячних вікон.