«Бабочка, изученная нами, очень темно-черная. Это показывает, что отлично поглощает солнечный свет для оптимального теплового управления.
Еще более захватывающий, чем его внешность механизмы, которые помогают достижению высокого поглощения. Потенциал оптимизации, когда передача этих структур к гелиотехнике (ОБЪЕМ ПЛАЗМЫ) системы, как находили, была намного выше, чем ожидалось», говорит доктор Хендрик Холшер из Института КОМПЛЕКТА Технологии Микроструктуры (IMT).Ученые команды Хендрика Холшера и Рэдванула Х. Сиддика (раньше КОМПЛЕКТ, теперь Калифорнийский технологический институт) воспроизвели наноструктуры бабочки в кремнии абсорбирующий слой солнечной батареи тонкой пленки.
Последующий анализ поглощения света привел к многообещающим результатам: По сравнению с гладкой поверхностью показатель поглощения перпендикулярного падающего света увеличивается на 97% и повышается непрерывно, пока это не достигает 207% в углу падения 50 градусов. «Это особенно интересно при европейских условиях. Часто, у нас есть разбросанный свет, который едва падает на солнечные батареи под вертикальным углом», говорит Хендрик Холшер.Однако это автоматически не подразумевает, что эффективность полной системы ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ увеличена тем же самым фактором, говорит Гийом Гомар IMT. «Также другие компоненты играют роль. Следовательно, 200 процентов нужно считать теоретическим пределом для улучшения эффективности».
До передачи наноструктур к солнечным батареям исследователи определили диаметр и расположение наноотверстий на крыле бабочки посредством просмотра электронной микроскопии. Затем они проанализировали темпы поглощения света для различных образцов отверстия в компьютерном моделировании.
Они нашли, что приведенные в беспорядок отверстия переменных диаметров, такие как найденные у черной бабочки, произвели самые стабильные показатели поглощения по полному спектру в переменных углах падения относительно периодически устраиваемых моноразмерных наноотверстий. Следовательно, исследователи ввели беспорядочно помещенные отверстия в тонкой пленке поглотитель ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ с диаметрами, варьирующимися от 133 до 343 миллимикронов.
Ученые продемонстрировали, что легкий урожай может быть значительно увеличен, удалив материал. В проекте они работали с гидрогенизируемым аморфным кремнием.
По словам исследователей, однако, любой тип тонкой пленки технология ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ может быть улучшен с такими наноструктурами, также в промышленных масштабах.Справочная информация
Модули ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ тонкой пленки представляют экономически привлекательную альтернативу обычным прозрачным кремниевым солнечным батареям, поскольку легко абсорбирующий слой более тонкий фактором до 1 000 и, следовательно, расход материалов уменьшен. Однако, показатели поглощения тонких слоев ниже тех из прозрачных кремниевых клеток. Следовательно, они используются в системах, нуждающихся в небольшой власти, таких как карманные калькуляторы или часы.
Расширенное поглощение сделало бы клетки тонкой пленки намного более привлекательными для больших заявлений, таких как системы гелиотехники на крышах.