Все новости

Ученые предложили универсальный способ моделирования солнечных батарей

Они считают, что предложенный метод позволяет рассчитывать оптимальные параметры солнечных батарей независимо от природы фотоактивного слоя

ТАСС, 25 марта. Ученые разработали универсальный подход для моделирования параметров солнечных батарей нового поколения. Благодаря этому можно снизить энергопотери. Результаты исследования опубликовал научный журнал Scientific Reports, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.

При преобразовании света в электричество в солнечных батареях часть энергии неизбежно рассеивается. Правильно подобранные параметры конструкции могут минимизировать эти потери и увеличить эффективность работы устройств.

"Для этого российские и канадские ученые разработали математическую модель, описывающую поглощение света и его превращения в электрический ток, и сконструировали солнечные батареи и успешно подтвердили свои предсказания. Эти расчеты уникальны тем, что их можно применять к фотоэлементам со светопоглощающими слоями из разных материалов", – говорится в сообщении.

Основной элемент солнечной батареи – поглощающий свет слой, расположенный между двумя накапливающими заряд пластинами – электродами. Эффективность солнечной батареи зависит от природы и толщины этого фотоактивного слоя. Среди поглощающих свет материалов для солнечных элементов нового поколения наиболее перспективны кристаллы перовскита и пленки из полимерной смеси. Ранее ученые предпринимали попытки моделировать процессы внутри солнечных батарей, но для каждого материала в отдельности.

Ученые из России и Канады смоделировали оптические параметры перовскитного и полимерного фотоактивных слоев. Чтобы проверить расчеты, ученые сконструировали солнечные батареи на основе перовскитных и полимерных материалов и измерили их характеристики. Результаты эксперимента полностью подтвердили предсказания математической модели для обоих типов батарей.

"Мы полагаем, что предложенная модель поможет снизить затраты времени и материалов при разработке солнечных элементов и фотодиодов с применением новых фотоактивных соединений. Исходя из полученных данных мы планируем создать компьютерную программу для расчета параметров, тестирования и диагностики фотоэлементов на основе неизученных материалов", – рассказал один из авторов исследования, главный научный сотрудник Института физической химии и электрохимии им. Фрумкина РАН Алексей Тамеев.