Революционную технологию создали в Японии: редкий эффект, неожиданно возникший в «сэндвиче» из полупроводника, золотой пленки и наночастиц золота, позволил уловить большую часть видимого спектра — в 11 раз больше аналогов.

Об открытии ученых из Университета Хоккайдо, которое может преобразить солнечную энергетику, рассказывает Science Daily. Как и многие другие исследователи, команда профессора Хироаки Мизавы пыталась разработать электрод, который бы улавливал частицы света в широком спектре. Для этого в полупроводник — пленку из диоксида титана — добавляли наночастицы золота. Однако такая поверхность улавливала свет лишь из небольшой части спектра. То есть преобразовывала малую часть энергии света в электричество.

Тогда Мизава решил добавить дополнительный светоотражающий слой — подложку из золотой пленки. И эта система, которая улавливает свет между двух слоев, показала исключительную эффективность.

Как объясняет профессор, между двумя золотыми слоями возник эффект плазмонного резонанса, который сделал возможным «захват» многократно отраженного света в широком спектре. Такой фотоэлектрод собрал 85% видимого света — и это в 11 раз выше, чем у пленки без отражающего слоя.

Японец также обращает внимание на то, что такая пленка хотя и золотая, но предельно экономична по отношению к используемым материалам: слой из оксида титана и наночастиц золота толщиной всего 30 нм, а золотой отражатель под ним — 100 нм.

Итоги работы описаны в статье в журнале Nature Nanotechnology. О стоимости пленки и коммерческих перспективах технологии данных пока нет.

Недавно Хайтек+ рассказывал о разработанном в Австралии методе печати дешевых ячеек для солнечных батарей, который позволяет склеивать работающие панели, просто разматывая их из рулона. Такую систему можно смонтировать за день, и это самый быстрой способ подвести энергию. Доступная технология пользуется спросом, даже несмотря на скромный КПД, который не превышает 3%.