Ученые  радиофизического факультета Томского государственного университета (ТГУ) создают фотопреобразователь на основе соединения кадмия, ртути и теллура, который позволит повысить КПД и снизить стоимость солнечных батарей, сообщает пресс-служба университета.

Для создания фотопреобразователей в солнечных панелях используется преимущественно кремний. Но кремний в основном преобразует излучения видимого диапазона (0,3–0,7 мкм), и эффективность фотопреобразования резко падает, когда длина волны излучения достигает 1,0 мкм, и практически обращается в ноль на длинах более 1,2 мкм.

Томские ученые предложили расширить спектральный диапазон фотопреобразователей в инфракрасную область. Для этого ни предложили использовать новый тип структур на основе материала CdHgTe (кадмия, ртути и теллура) – барьерные структуры. Как поясняется, в сообщении, этот материал чувствителен в инфракрасном диапазоне и может перестраивать спектральную область за счет изменения состава полупроводникового соединения.

«Классический солнечный элемент трансформирует излучение преимущественно видимого диапазона в электрический ток. Качество элемента оценивается коэффициентом полезного действия (КПД), он показывает, какая доля энергии излучения Солнца, попавшей на элемент, преобразовалась в электрическую. Достигнутые значения КПД (порядка 45%) далеки от теоретических пределов (порядка 60%). Использование этого материала позволит приблизить характеристики солнечных элементов к теоретическим, значительно повысить КПД фотопреобразователя, снизив стоимость солнечных батарей. Расширится и область их эффективного применения, например, распространится на регионы, где ранее преобразование солнечной энергии в электрическую было нецелесообразно из-за низкой интенсивности солнечного излучения», – приводятся в сообщении слова автора разработки, старшего научного сотрудника радиофизического факультета Дмитрия Горна.

Дополнительным преимуществом нового фотопреобразователя, по мнению исследователей,  станет удешевление производства солнечных батарея. Отмечается, что барьерные структуры из CdHgTe изготавливаются по отечественной технологии в Институте физики полупроводников СО РАН в Новосибирске.

Исследование поддержано стипендией президента РФ.