26.08.2009 [18:14], Денис Борн
Ячейки солнечных панелей, возможно, вскоре станут намного дешевле благодаря "чернилам" из наночастиц, которые позволят печатать фотоэлектрические компоненты на различных поверхностях – стенах зданий, крышах, окнах. Брайан Когель (Brian Korgel), инженер-химик из Техасского университета (University of Texas) в Остине, надеется на сокращение себестоимости в десять раз путем замены стандартного дорогостоящего технологического процесса производства, включающего осаждение из газовой фазы в вакуумной камере. "Это как раз то, что требуется для широкого распространения технологии солнечных панелей, - говорит Когель. – Солнце представляет неисчерпаемый источник энергии, но существующие методы ее преобразования предельно дорогостоящи и не могут конкурировать с ископаемыми топливами".
За два прошедших года Когель со своей командой работали над дешевыми решениями с использованием наноматериалов для получения фотоэлектрических – или солнечных – элементов. Ученый сотрудничает с профессорами Алом Бардом (Al Bard) и Полом Барбара (Paul Barbara) из факультета химии и биохимии и профессором Анантом Додабалапуром (Ananth Dodabalapur) из факультета электронной и компьютерной инженерии. "Чернила" могут быть напечатаны с применением рулонного печатного процесса на пластиковой основе или нержавеющей стали. А перспектива нанесения краски с "чернилами" на крыши зданий не так уж далека и фантастична. "Необходимо будет нанести светопоглощающий материал и несколько других слоев, - объясняет Когель. – Это первый шаг в направлении к солнечным ячейкам в виде краски". Инженер использует светопоглощащющие наноматериалы, которые в 10 тыс. раз тоньше волоса, потому как такие микроскопические размеры предоставляют новые физические свойства, помогающие создавать высокоэффективные устройства. В 2002 году Когель выступил сооснователем компании Innovalight, базирующейся в Калифорнии, которая изготавливает чернила на основе кремния. На этот раз ученые применяют материал под названием CIGS (copper indium gallium selenide – медь, индий, галлий, селенид), который дешевле и менее вреден для окружающей среды.
"CIGS имеет преимущества перед кремнием. Это полупроводник с прямой запрещенной зоной, что означает меньшее количество материала для производства солнечного элемента, и это большое потенциальное преимущество, - отмечает Когель. Разработанный командой исследователей прототип обладает всего 1% эффективностью, а достичь необходимо 10%. - Если мы добьемся 10%, это выведет нас на уровень коммерциализации. Я думаю, увидеть работоспособный вариант можно будет в течение трех-пяти лет". Кроме того, поскольку чернила являются полупрозрачными, не исключен вариант использования технологии в составе окон, обладающих свойствами солнечных панелей.
Материалы по теме:
- Фотоэлектрические подсолнечники – городские "электростанции";
- Лунный ядерный реактор – к 2020 году;
- Солнечная энергия покоряет холодный климат.
ВКонтакте