Получение электричества от солнца с помощью нескольких блестящих панелей кажется волшебством. Однако на самом деле это просто манипуляция атомарным поведением. Когда солнечные фотоны проходят через кремниевые пластины, их электроны выбиваются. Это в конечном итоге вызывает ток, который течет от панелей к батареям или сети.
Это, конечно, не означает, что нет места для улучшения. На самом деле, эффективность большинства солнечных панелей низка - большинство из них улавливает от 5 до 19% потенциальной энергии.
Квантовая фотоэлектрическая энергетика, или солнечные элементы с квантовыми точками, предлагает многообещающую возможность значительного повышения эффективности солнечных пластин.
Вместо использования листов кремния, зажатых между стеклянными панелями, как это делается в стандартных фотоэлектрических пластинах, в панелях с квантовыми точками используется матрица точно настроенных кристаллов. Возможность настраивать кристаллы на определенные запрещенные зоны или сегменты светового спектра означает, что клетки могут быть сконструированы так, чтобы улавливать больше доступного света.
Кроме того, уникальная механика ячейки с квантовыми точками потенциально может повысить ее эффективность. В отличие от стандартных силиконовых ячеек, которые способны создавать один возбужденный электрон от каждого проходящего фотона, квантовые точки могут производить целых семь.
В настоящее время технология все еще находится на предкоммерческой стадии разработки. Однако, когда это наконец будет масштабировано, солнечные элементы с квантовыми точками будут дешевле, чем сегодняшние элементы, и смогут достигать эффективности до 65 процентов, что сделает солнечную энергию намного более привлекательной как для макро-, так и для микрогенерации..