Испанские ученые разработали фотоэлектрический элемент из кремния, превращающий инфракрасное излучение в электричество. Хотя Солнце является неисчерпаемым источником энергии, современные солнечные батареи далеки от совершенства: они дорогие (один ватт электричествастоит 0,02 евро), а их КПД не превышает 17-18%.

Такой низкий КПД связан в том числе с тем, что фотоэлектрические элементы изготавливаются в основном из кремния (очень экономичного материала) и вырабатывают электричество только из видимого излучения Солнца.

«После трех лет работы наша группа разработала кремниевые солнечные батареи нового типа, способные поглощать инфракрасное излучение Солнца и преобразовывать его в электричество», - говорит профессор Франциско Месегер (Francisco Meseguer).

Кремний не «воспринимает» инфракрасные фотоны из-за особенностей своей запрещенной энергетической зоны. Однако испанским исследователям удалось создать фотодиод на сфере микрометровых масштабов, из поликристаллического кремния, фотоэлектронный ток которого показывает режимы Ми, характерные для классических сферических резонаторов. Долгое время задержки резонирующих фотонов усиливает реакцию фототока, расширяя ее до инфракрасной области спектра. Такая конструкция открывает путь к фотодетекторам и солнечным элементом невиданной доселе мощности.

nauka21vek.ru