Наноманхэттен: Производительная трехмерность

Квадратные башни имеют ширину 40 мкм, высоту 100 мкм и разделены расстоянием в 10 мкм. Они изготовлены методом химического осаждения пара. Так что поверхность новой батареи при увеличении напоминает Манхэттен с высоты птичьего полета: в ущельях между мириадами «небоскребов» свет просто теряется и почти не выходит обратно. Чтобы башни превратились в солнечные ячейки, их покрыли тончайшими слоями полупроводников: теллуридом кадмия и сульфидом кадмия. В качестве электрода выступает покрытие из оксида индия и олова.

Если обычные солнечные батареи, не обладающие системой поворота вслед за Солнцем, показывают наибольшую эффективность лишь в полдень, когда свет падает на них под углом 90 градусов, а до и после полудня их КПД заметно снижается, то трехмерные батареи ведут себя прямо противоположным образом. При падении света под углом 90О их КПД оказался равным всего 3,5%, а вот в первой и во второй половинах дня их эффективность выше и доходит до 7% при угле падения лучей в 45О. Таким образом, если нет возможности поворачивать солнечные панели вслед за Солнцем (например, если они покрывают крышу здания), общая эффективность «трехмерных» солнечных батарей за день будет выше, чем у обычных.

Правда, КПД преобразования новинки пока не впечатляет. Однако Риди считает созданные им батареи лишь прототипом и работает над оптимизацией как пропорций и геометрии башен, так и состава их покрытия. Он полагает, что в течение нескольких лет новую технологию удастся довести до коммерческого применения. Особенно она должна «понравиться» спутникам, так как устраняет необходимость в точной ориентации панелей на Солнце.

«Нанометр»