Основной проблемой повсеместного использования энергосберегающих солнечных батарей является достаточно низкий КПД их действия и высокая себестоимость получаемой энергии. Также сейчас солнечные батареи имеют достаточно короткий срок эксплуатации.
Коллектив ученых поставил задачу создания функционального покрытия для солнечных элементов, устойчивого к ультрафиолетовому излучению и повышающего общую эффективность работы. созданная наноплеyка не только решает эти задачи, но также увеличивает срок службы.
"Наши ученые ведут разработки в области создания наноматериалов и нанотехнологий в самых различных сферах: от медицины и сельского хозяйства до электроэнергетики. Уверен, что такие инновационные решения будут масштабированы, внедрены в промышленность и позволят укрепить технологический суверенитет России", – отметил ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
Солнечные элементы, созданные на основе предложенной технологии, будут востребованы для эксплуатации в условиях, где доминирует интенсивное ультрафиолетовое излучение и требуется максимальная энергоэффективность от солнечных панелей: высокие горы и открытое пространство. Практическое применение разработанных покрытий позволит повысить эффективность солнечных элементов и увеличить срок их службы минимум на 10%.
«В нашем исследовании размер углеродных квантовых точек составляет 3–5 нм и максимум поглощения приходится на 350 нм, а максимум переизлучения происходит на длине волны, где солнечный элемент имеет повышенную чувствительность. Это очень существенные изменения, улучшающие работу солнечных панелей», - отметил один из авторов работы, сотрудник НОЦ фотовольтаики и нанотехнологий, ведущий инженер Владимир Корчагин.
Коллектив авторов уверен, что аналогов таких функциональных покрытий для солнечных батарей на сегодняшний день в мире не существует. В химическом составе нанопленки используются относительно недорогие материалы, что также позволит снизить себестоимость получаемой энергии.
Справочно: в разработке нанотехнологии принимали участие ученые из трех университетов: Северо-Кавказского государственного университета (СКФУ) с коллегами из Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова и Ставропольского государственного аграрного университета
Результаты представлены на VI Международном научном форуме по компьютерным наукам и электроэнергетике (WFCES 2024) (https://doi.org/10.1051/e3sconf/202454101006).
