Сонячні батареї, які працюють вночі… Здавалось би, це не має сенсу. Але, виявляється, що таке все ж можливо. Звичайно, «сонячними» називати їх не зовсім правильно, це масиви крихітних антен, які вловлюють інфрачервону частину спектру сонячного випромінювання. Їх розробляють в Національній лабораторії Міністерства енергетики США. Що ж вони собою являють?
Лабораторні випробування показали, що ці антени здатні увібрати до 84% фотонів. Вчені підрахували, що загальна ефективність системи становитиме 46%, що, треба сказати, дуже круто: до цих пір максимальна ефективність сонячних батарей становила 25%, якщо говорити про кремнієві батареї. А у них свої проблеми – якщо сонячне світло падає на них не під потрібним кутом, то більша його частина взагалі не поглинається, а відбивається.
А ось нові антени поглинають інфрачервоне випромінювання під яким завгодно кутом. Недарма один з учених, що працюють над проектом, Стівен Новак, говорить, що якщо вдасться налагодити порівняно недорогий спосіб виготовлення цих пристроїв, то технологія може стати справжнім проривом в енергетиці.
Електромагнітні хвилі збуджують антени, що породжує змінний струм, який потім може бути використаний. Втім від уловлювання світла у видимому діапазоні ніхто відмовлятися не збирається, тому масиви будуть складатися з двох типів антен, кожен з яких буде налаштований на певну частоту.
До цього моменту у цієї технології були дві проблеми. Перша полягала в тому, що самі антени повинні бути надзвичайно маленькими – від пари міліметрів завдовжки до декількох сотень нанометрів. Друга – в тому, що частота отриманого змінного струму дуже висока, тому перед використанням його потрібно випрямити. Проблема ж в тому, що діоди, які використовуються в випрямлячах, зазвичай не можуть працювати на таких високих частотах.
Тепер ці бар’єри подолані. У 2010 році Новак і його колеги змогли створювати масиви крихітних антен. Поки що їм вдалося зменшити антени для того, щоб вони могли виробляти енергію на самому краю інфрачервоного спектру, але дослідники кажуть, що створення менших антен можливе. Що стосується випрямлення струму, то й тут є свої зрушення – фахівці з Університету Колорадо змогли створити діоди, які здатні працювати на високих частотах. Обидві команди вчених мають намір об’єднати сили і вже через кілька місяців створити робоче рішення.
За матеріалами http://www.eco-live.com.ua