Солнечая энергия победит — и Россия может участвовать в этой победе! Интервью профессора Луке — Antonio Luque (+Видео)

В ходе РОСНАНОФОРУМА в Россию приехал профессор Антонио Луке (Испния) - ему принадлежит идея создания 2-х сторонних солнечных элементов. Сегодня — он разрабочик сэндвич-структур так называемых многопереходных элементов — то, что академик Жорес Алферов именует единим термином гетеропереходов. Мы встретились в Институте международной энергетической политики, где он читал лекцию студентам МГИМО и попросили его рассказать о своем мировоззрении и успехах в в разработке новых структур.

Солнечая энергия победит! — уверен профессор Луке. Это произойдет благодаря тому, что в ближайщем будущем солнечная энергия сможет преодолеть порог 3 евроцента за киловатт. Это произойдет за счет концетрации энергии, а также потому, что новые материалы позволят расширить спектр используемого для генерации энергии света.

Идеи профессора Луке позволяют задействовать значительно более широкий спектр солнечного света.

Для промышленного получения энергии он считает важным ее концентрирование.

Идея единой кристаллической решетки и 3-х сандвичей из разных полупроводников

Прфессор Луке работает над созданием солнечных батареий 3-го поколения — технологии батарейс промежуточной зоной, многопереходные батареи и батареи на принципе горячих электронов.

Технология горячих электронов:

Полупроводниковые нанокристаллы или, как их еще называют, квантовые точки используют энергию «горячих электронов» в электрической цепи. Традиционные солнечные батареи пока не могут улавливать эту энергию – она рассеивается в виде тепла. Квантовые точки позволяют использовать на благо и этот трудноуловимый ресурс. «Горячие электроны» образуются в солнечной батарее из того спектра света, который имеет слишком высокую энергию. Обычно в стандартном оборудовании преобразуется около 30% «полезной» энергии, которая вырабатывается в результате возбуждения светом электронов в объеме полупроводника, например кремния, которые затем переходят в электрическую цепь. «Горячие электроны», возбуждаясь, не переходят в электрическую цепь, а сразу передают энергию кристаллической решетке полупроводника и возвращаются в исходное «холодное» состояние. Таким образом, часть солнечной энергии теряется в виде тепла.

В экспериментах проведенных учеными из Техаса использованы квантовые точки селенида свинца — PbSe. При возбуждении горячих электронов в квантовых точках этого материала, нанесенных на поверхность оксида титана, горячие электроны «остывают» в течение сотен пикосекунд вместо всего нескольких. Применительно к данной ситуации, это достаточно длительный промежуток времени, позволяющий электронам мигрировать в диоксид титана — полупроводниковый материал, часто используемый для создания солнечных батарей.

Исследователи подсчитали, что технология позволит повысить эффективность преобразования солнечной энергии более, чем вдвое по сравнению с современными батареями, до 66%. Теперь их задача — применить этот принцип в реально работающем оборудовании.