Фотогалванични елементи, дебелината на които се измерва в атоми, ще произвеждат стотици пъти повече енергия на единица маса, отколкото традиционните слънчеви елементи.
Усъвършенстването на технологиите за производства на слънчеви елементи в последно време е насочено към повишаване на ефективността на преобразуване и намаляване на производствените разходи.
Група изследователи от Масачузетския технологичен институт в работата, публикувана неотдавна в списание Nano Letters, предложи ново направление в развитието на слънчевата енергетика – преминаване към производството на свръх-тънки и свръх-леки слънчеви елементи от едно-атомни слоеве от графен и дисулфид на молибдена.
Ефективността на преобразуването на слънчевата енергия от дву-слойните ще бъде само 1-2%, но като се увеличи броят на слоевете, може да се повиши ефеквността до стойности, сравними с ефективността на традиционните слънчеви елементи (15-20%). Сумарната дебелина на слоевете, която е от порядъка на нанометри, все пак ще бъде стотици хиляди пъти по-малка от дебелината на традиционния силициев елемент.
Използването на свърх-леките силициеви слънчеви панели има огромен потенциал за задачи, при които теглото се оказва решаващ фактор – авиация, космонавтика, електрификация на отдалечени райони в развиващите се страни с високи транспортни разходи.
Малкото тегло улеснява не само транспортирането на панелите. Около 50% от стойността на съвременните слънчеви енергийни системи е за смстка на опорните елементи, монтажа, опроводяването и системите за контрол и управление – загуби, които могат да бъдат съществено намалени при използването на леки панели.
Дълговременната стабилност и устойчивост към въздействието на влагата и ултравиолетовите лъчи на материалите за свръх-тънките елементи позволява да се премахне слоя от тежкото и скъпо стъкло, което се използва за защита на традиционните слънчеви елементи от външни въздействия.
Всички тези материали са съществено по-евтини, в сравнение с качествено очистеният силиций, а количеството им, необходимо за производството на слънчевите елементи – буквално микроскопично.
Технологията на широко-мащабното производство на дисулфид на молибдена засега не съществува, не се извършват интензивни изследвания. Авторите на разработката, признавайки важността на проблема за производството на този материал, го считат за решим.
