Австралійські вчені з Мельбурнського королівського технологічного університету (Royal Melbourne Institute of Technology, RMIT University) оголосили про розробку інноваційного матеріалу, здатного збільшити ефективність сонячних батарей за рахунок кращого поглинання світла.
В основі мікроструктури матеріалу лежать так звані наноконуси – паралельно збудовані на кремнієвій підкладці тривимірні мікроскопічні об’єкти. Якщо поглянути на матеріал через мікроскоп, то конуси будуть нагадувати кулі, які стоять на плоскій поверхні і спрямовані вістрям вгору.
Наноконуси виготовлені з топологічного ізолятора – матеріалу особливого типу, який виявляє незвичайні квантові властивості. Існування топологічних ізоляторів було теоретично передбачене ще в ХХ столітті, проте реально їх відкрили лише в останнє десятиліття.
Топологічний ізолятор в основній своїй масі є діелектриком, тобто не проводить електричний струм. Але в дуже тонкому поверхневому шарі він здатний проводити електрику за рахунок узгоджених гармонійних коливань електронів.
Як повідомляє innogest.ru, властивості топологічного ізолятора не залежать від зовнішніх умов. Навіть перепади температури або наявність домішок не впливають на провідність в поверхневому шарі: вона завжди залишається стабільною.
Подібні електричні властивості матеріалу, з якого виготовлені наноконуси, дозволяють їм поглинати до 15% світла, яке потрапляє на них у видимій і ультрафіолетовій частині спектру, і сприяти більш ефективному перетворенню його в електрику.
За словами вчених, виготовлення світлопоглинаючого матеріалу на основі наноконусів не вимагає значних технологічних інновацій і може здійснюватися в промисловому масштабі вже сьогодні. При цьому область застосування такого матеріалу може лежати далеко за межами виготовлення сонячних батарей – він може бути корисний при створенні оптичного волокна і навіть оптичних лінз.
Anna
Светлана
Олена