КПД увеличится

Теоретическое ограничение КПД солнечных батарей в 34%, извест­ное как предел Шокли-Квиссера, десятилетиями считалось непре­одолимым. Однако, физики Масса­чусетского технологического инсти­тута показали, что есть способ «прорвать» этот предел с такой же легкостью, как реактивные самоле­ты преодолевают звуковой барьер, который тоже когда-то считался непреодолимым.

В теории принцип прорыва ограни­чения в 34% — «деление синглет­ных экситонов» — был известен еще с 1960-х, но на практике его реализовать никто не пытался. Метод позволя­ет каждым поглощенным фотоном «выбивать» из материала сразу два электро­на, а не один, как обычно. В МТИ реализовали этот принцип, воспользовавшись пентаценом — органического полупроводника. И если в прежних попытках «раз­делить» энергию фотона использовался ультрафиолет, то теперь этого удалось добиться с видимым светом.

По оценкам исследователей, метод позволит увеличить КПД солнечных батарей сразу на 5% — до 30%. Это очень много, учитывая, что до сих пор прибавки со­ставляли десятые доли процента. А по оценкам ученых МТИ, в конечном счете метод деления энергии фотона способен повысить КДП солнечных батарей по сравнению с нынешними на 25% или больше.

О преодолении предела Шокли-Квиссера недавно также заявили физики Институ­та Нильса Бора.