Blu-ray диск с Джеки Чаном повысил кпд солнечных панелей на 22%

Старым дискам Blu-ray нашли хорошее применение. В журнале Nature Communications 25 ноября опубликована статья ^[1] с описанием метода, как использовать эти диски для повышения эффективности солнечных батарей.

«Фильм “Полицейская история 3: Суперполицейский” с Джеки Чаном попал к нам случайно, — сказал американский инженер Цзясин Хуан (Jiaxing Huang) из Северо-западного университета, один из авторов научной работы. — Мой студент нашёл его среди нескольких других фильмов с BestBuy. Конечно, подойдут диски и с другими фильмами».

Дело в том, что отдельные солнечные ячейки преобразуют свет в электричество чуть лучше, чем остальные, поглощая фотоны в более широком диапазоне спектра. Это связано с псевдослучайными паттернами в текстуре поверхности «сверхэффективных» ячеек, по сравнению с полностью случайными паттернами в других ячейках (при этом ячейки со случайными паттернами работают лучше, чем фотоэлементы с периодической чёткой текстурой). А поверхность дисков Blu-ray состоит как раз из таких нужных псевдослучайных углублений и выступов, в которых закодирован видео- и аудиосигнал. Это связано с алгоритмом кодирования дисков Blu-ray, который добавляет в случайный закодированный сигнал избыточное кодирование, а также ограничивает количество последовательных 0 или 1. Так случайная последовательность превращается в псевдослучайную. По счастливому совпадению, размеры выемок и выступов на поверхности Blu-ray от 150 до 525 нм почти идеально подходят для фотоэлементов.

Цзясин Хуан со своими студентами нашёл способ, как перенести паттерн с диска Blu-ray на поверхность элемента, превращая обычную ячейку в «сверхэффективную».

Техника предусматривает изготовление резиновых штампов, которые копируют поверхность дисков Blu-ray, затем ими обрабатывают поверхность солнечных ячеек.

Эксперименты с дисками продолжались несколько месяцев. Авторы считают, что результат получен довольно неожиданный (то есть слишком хороший): аж 21,8%. Вероятно, технику можно усовершенствовать, используя более толстые солнечные ячейки или другие типы материалов. Нужно оптимизировать также процесс импринтинга на резину. В этих случаях кпд солнечных батарей удастся повысить на ещё большую величину!

Возможно даже, что заводы по производству дисков Blu-ray когда-нибудь переквалифицируют на солнечную энергетику.

Автор: alizar

Источник ^[2]