Вчені зі Стенфордського університету створили найтонший і найефективніший поглинач видимого світла. Особливі нанорозмірні структури, у тисячі разів тонші за аркуш звичайного паперу, можливо дозволять створити нові високоефективні сонячні панелі.

Досягнення повного поглинання видимого світла при застосуванні мінімальної кількості матеріалу-поглинача необхідне у багатьох областях, у тому числі у виробництві електроенергії з сонячного світла. Новий матеріал унікальний тим, що при мінімальній товщині може поглинати майже 100% світла певної довжини хвилі. Перспективність нової технології дуже велика, адже надтонкі сонячні панелі вимагають менше сировини, а значить коштують дешевше і можуть розміщуватися на більшій кількості поверхонь.

Ідеальна сонячна панель повинна поглинати весь спектр видимого світла, від фіолетових хвиль довжиною 400 нанометрів, до червоних хвиль довжиною 700 нанометрів, а також невидимі ультрафіолетові та інфрачервоні промені. Вчені зі Стенфорда змогли створити на основі золотих наноточок матеріал, який можна налаштовувати на поглинання максимальної кількості світла. Так, у ході експериментів новий матеріал поглинав рекордні 99% червонувато-оранжевого світла з довжиною хвилі близько 600 нанометрів. При цьому самі наноточки абсорбували 93% світла. Попередній "рекордсмен" для досягнення аналогічних результатів вимагав у три рази товстіший поглинаючий шар.

Новий матеріал створений на основі трильйонів круглих наночастинок золота розміром 14-17 нанометрів, розміщених зі щільністю 520 млрд. наноточок на 6,4 кв. см. Ці частинки розміщуються на металевій ультратонкій плівці з сульфіду олова, оксиду цинку або оксиду алюмінію. Вчені вважають, що якщо застосувати підкладку з напівпровідника, то можна буде зібрати сонячну панель або установку для синтезу палива. Самі наноточки можна налаштовувати, змінюючи довжину хвилі, яка поглинатиметься. Теоретично, комбінація різних наноточок на підкладці дозволить створювати сонячні панелі з рекордним показником поглинанням світла, але у 1000 разів тонші, ніж сучасні тонкоплівкові сонячні панелі.

У даний час вчені працюють над пошуком заміни для дорогого золота, яке використовується у лабораторних зразках нового матеріалу. Золото стабільне і з нього просто виготовити наночастинки, але для промислового застосування бажано використовувати інший матеріал. Дослідники впевнені, що у якості альтернативи можна вибрати срібло: воно є дешевшим за золото і до того ж володіє  кращими оптичними властивостями. Не виключено, що наноточки можна виготовити і з недорогоцінних металів.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: rnd.cnews.ru