Эффективность солнечных батарей возрастет за счет антиотражающего покрытия

Антиотражающие покрытия следующего поколения сделаны из наноматериалов, способных сократить количество отраженного с поверхности батареи света.

Инновационная разработка существенно повысит эффективность солнечных батарей. Материалы, обладающие настраиваемым индексом отражения, разработаны в последние несколько лет и демонстрируют большой потенциал для применения в фотогальванике. Профессор Фред Шуберт из Реннслаерского политехнического института исследовал пути использования этой новой способности.

Индекс отражения — свойство материала, изменяющее скорость света и вычисляемое как отношение скорости света в вакууме к скорости света в материале. Среди наиболее фундаментальных свойств оптических материалов индекс отражения определяет важные оптические свойства, такие как отражение Френели, Брэгговское отражение, отражение Снелла, дифракция, а также фазовая и групповая скорость света.

Воздух и другие газы имеют индекс отражения близкий к 1.0, однако из них тонкопленочные оптикоэлектронные материалы не изготовить. Среди подходящих прозрачных плотных материалов самый низкий индекс отражения (n=1.39) у фторида магния (MgF2).

Долгие годы диапазон между единицей и 1.39 оставался неизученным. Однако с появлением материалов с настраиваемым индексом отражения все изменилось. Исследование Шуберта основано на изготовлении прозрачных тонкопленочных материалов, индексом отражения которых можно управлять.

«Были продемонстрированы оптические тонкопленочные материалы с индексом отражения не выше 1.05. Материалы эти основаны на нанопористом диоксиде кремния (SiO2), оксиде индия олова (ITO) и диоксиде титана (TiO2), и мы можем контролировать пористость с использованием наклонно-углового смещения. Последняя технология подразумевает подложку с ненормальным углом падения относительно источника смещения», отметил Шуберт.

Ученые использовали указанные материалы для проектирования и изготовления антиотражающего покрытия с четырьмя слоями. „Процесс изготовления покрытия является совокупным и просто физическим, а потому он полностью совместим с текущими производственными процессами солнечных батарей“, заявил Шуберт.

Антиотражающее покрытие с четырьмя слоями жизнеспособно, полностью применимо и показывает большие перспективы для будущих поколений антиотражающего покрытия, способствующего повышению эффективности солнечных батарей.

29.10.2012