Японский ученый Kyosemi опубликовал статью в журнале Nature (выпуск сентябрь 2010), в которой рассказал о создании технологии, позволяющей собирать солнечный свет во всех, каких только возможных, направлениях. Идея проста - сделать собирающий элемент солнечной батареи сферическим с целью повышения полезной площади устройства (рисунок 1), а значит и его КПД. Солнечными ячейками теперь станут сферы диаметром 1-2 мм все из того же кремния.
Их можно получить несколькими способами, большинство которых находится еще в процессе разработки или усовешенствования. Kyosemi для получения своих сфер использовал расплавленный кремний. Расплавленный кремний стекает в специальную трубку и в процессе свободного падения приобретает сферическую форму. Полученные кремниевые сферы легируются фосфором для получения p-n перехода (рисунок 2), занимающего практически всю площадь поверхности сферы. Электроды располагаются с противоположных сторон сферы, формируя контакты внешнего донорного и внутреннего акцепторного слоя.
Сферические батареи обладают преимуществами по сравнению с обычными плоскими батареями. Во-первых, это независимость выходных параметров от угла падению солнечного излучения. Это позволяет более эффективно использовать падающий свет при малых углах падения в солнечные дни, а также - рассеянный свет, когда на улице пасмурно. Во-вторых, конструкция солнечных модулей позволяет использовать их в качестве "казачка" в оконных стеклах (рисунок 3 слева) или размещать на поверхностях любой формы для сбора солнечной энергии. Кроме того, это еще существенно сэкономит расход кремния при производстве солнечных батарей.
Kyosemi провел эксперимент для сравнения эффективности конвертации солнечной энергии в электрическую между обычным фотовольтаическим модулем и модулем со сферическими частицами. Результат показал, что выходные мощности отличаются в 2.7 раза в пользу модуля со сферическими частицами.
Батареи на основе сферических частиц могут быть гибкими, что теоретически позволяет размещать их на поверхностях любой формы и размера. И в скором времени они могут появиться на одежде, зданиях и вообще в самых неожиданных местах, которые так или иначе подвергаются действию солнечного излучения.
Их можно получить несколькими способами, большинство которых находится еще в процессе разработки или усовешенствования. Kyosemi для получения своих сфер использовал расплавленный кремний. Расплавленный кремний стекает в специальную трубку и в процессе свободного падения приобретает сферическую форму. Полученные кремниевые сферы легируются фосфором для получения p-n перехода (рисунок 2), занимающего практически всю площадь поверхности сферы. Электроды располагаются с противоположных сторон сферы, формируя контакты внешнего донорного и внутреннего акцепторного слоя.
Сферические батареи обладают преимуществами по сравнению с обычными плоскими батареями. Во-первых, это независимость выходных параметров от угла падению солнечного излучения. Это позволяет более эффективно использовать падающий свет при малых углах падения в солнечные дни, а также - рассеянный свет, когда на улице пасмурно. Во-вторых, конструкция солнечных модулей позволяет использовать их в качестве "казачка" в оконных стеклах (рисунок 3 слева) или размещать на поверхностях любой формы для сбора солнечной энергии. Кроме того, это еще существенно сэкономит расход кремния при производстве солнечных батарей.
Kyosemi провел эксперимент для сравнения эффективности конвертации солнечной энергии в электрическую между обычным фотовольтаическим модулем и модулем со сферическими частицами. Результат показал, что выходные мощности отличаются в 2.7 раза в пользу модуля со сферическими частицами.
Батареи на основе сферических частиц могут быть гибкими, что теоретически позволяет размещать их на поверхностях любой формы и размера. И в скором времени они могут появиться на одежде, зданиях и вообще в самых неожиданных местах, которые так или иначе подвергаются действию солнечного излучения.
