Трубчатые солнечные элементы

Команда исследователей из Технологического института Джорджии в Атланте и университета Xiamen города Сямынь в Китае разработали новый способ получения диоксида титана (TiO₂) для производства углеродных волокон, применяемых в элементах солнечных батарей.

На поверхности углеродных волокон образуются титановые наностержни, больше напоминающие микроскопическую щетину расчески, обладающие свойствами полупроводника. Их объемная структура может иметь ряд преимуществ по сравнению с аналогичными плоскими материалами, используемыми при изготовлении элементов солнечных батарей. К тому же новые трубчатые элементы имеют достаточную гибкость, чтобы к примеру их можно было внедрять в ткань и таким образом использовать одежду как солнечную батарею для питания мобильных электронных гаджетов.

 

Ранее исследователями многих технических университетов и институтов рассматривалась возможность создания именно трубчатых, а не плоских волокон для солнечных батарей. Однако до этого момента используемая технология была достаточно сложной. Предполагалось производить отдельно стержни из углеродного нановолокна, а потом покрывать их пленкой диоксида титана (TiO₂). Американские и китайские исследователи предложили совершенно иную технологию. По их замыслу наностержни из диоксида титана нужно не наносить на углеродное волокно, а выращивать прямо на нем. Так получается значительно проще в плане технологичности процесса и к тому же стержни покрывают углеродное волокно практически идеально равномерно.

Преимущество трубчатых солнечных элементов перед плоскими в том, что они захватывают свет со всех сторон, а не одной плоскостью. Следовательно, и вся солнечная батарея будет иметь значительно большую энергетическую эффективность. Кроме этого, новые трубчатые нановолокна могут с успехом применяться для изготовления фотокатализаторов и ионно-литиевых аккумуляторов.