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.