Создание дешевых и эффективных солнечных панелей реально
Это позволяет начать выпуск солнечных панелей с существенно более низкими затратами и более привлекательными ценами для потребителей. Кроме того, ремонт и обслуживание таких панелей также должны быть более дешевыми и простыми.
Ранее инженеры пришли к выводу о том, что дешевые фосфидные и сульфидные соединения не подходят для солнечных батарей, так как они слишком медленно реагируют на нужные химические реакции и общая эффективность таких солнечных панелей очень низка, кроме того, такие соединения имеют низкую скорость p-n переходов.
P-n переходы в солнечных панелях — это границы между областями полупроводника с профицитом носителей заряда и их дефицитом. В обычной солнечной панели батареи эти положительные и отрицательные регионы создаются путем легирования полупроводниковых баз кремния, фосфора и бора, атомы которых имеют избыток или дефицит валентных электронов в их внешних оболочках по отношению к основному элементу панели — кремнию. По словам специалистов, здесь переходы и их скорость имеют решающее значение, так как именно от них зависит общая эффективность панели при ее реагировании на свет.
До сих пор высокая стоимость панелей была следствием того, что вещества-катализаторы, ускоряющие переходы, являются очень дорогими. Для этого используются, как правило различные драгоценные металлы. В итоге, перед специалистами стояла дилемма — создавать эффективные, но дорогие панели или же дешевые, но низкоэффективные.
Однако калифорнийские специалисты говорят, что создать эффективные солнечные панели можно и на основе дешевых материалов. Секрет в геометрическом расположении материалов внутри панели. В исследовании специалистов из Беркли говорится, что солнечную панель можно создать «теоретически из любого материала». Сами исследователи в качестве примера создали эффективную панель, где в качестве катализатора реакции применяется недорогой оксид меди, взаимодействующий с кремнием.
Специалисты говорят, что ими была создана особая решетчатая форма ячеек из которых состоит панель, где дешевый катализатор буквально пронизывает структуру панели, что позволяет выпускать панели с низкими затратами и высокой эффективностью.
Однако, есть и проблема: дело в том, что предложенная технология решительно отличается от процессов, используемых сейчас для производства. Для того, чтобы начать выпускать подобные панели, производителям придется значительно модернизировать свои производственные линии, а это миллиардные затраты. Впрочем, они окупятся, если, конечно, спрос на панели по всему миру будет действительно высок и потребители будут относиться к покупке домашних панелей примерно также, как к покупке стиральной машины или холодильника.