Сотрудники лаборатории нано-биоинженерии НИЯУ МИФИ получили патент на устройство для применения в составе солнечных батарей третьего поколения.

Несмотря на то, что солнечное излучение является неограниченным источником энергии, в настоящее время доля солнечной электроэнергетики составляет чуть более 1% от общего объема вырабатываемой электроэнергии. Это обусловлено не только низкими показателями КПД солнечных батарей, но также их низкой устойчивостью к факторам внешней среды и невысокой фотостабильностью. Одним из перспективных путей решения этих проблем является применение, в составе фотоактивного слоя, гибридных маиериалов на основе графена и квантовых точек. Использование таких материалов позволяет существенно увеличить эффективность сбора солнечной энергии, улучшить процесс генерации и разделения носителей зарядов, а также повысить надежность солнечных батарей.

Авторами патента РФ № 188920 «Устройство для сбора солнечного излучения и генерации носителей заряда для прозрачных солнечных батарей» — к. биол. н. Павлом Соколовым, к.физ.-мат.н. Дмитрием Довженко, к.хим.н. Павлом Самохваловым, и профессором, д.хим.н. Игорем Набиевым — предложена полезная модель устройства, содержащего двухмерный фотонный кристалл, представляющий собой периодическую структуру, состоящую из массива параллельных наностержней, расположенных в узлах двухмерной решетки, на поверхности которой расположен тонкий слой прозрачного материала с электропроводящими свойствами. При этом в пространстве между наностержнями расположен гибридный материал, состоящий из листов производных графена и квантовых точек. Предложенная конструкция обеспечивает увеличение эффективности сбора солнечного света в ближнем ИК-диапазоне длин волн и увеличение эффективности генерации свободных носителей зарядов за счет усиления поглощения гибридного фотоактивного слоя «графен-квантовые точки», а также обеспечивает эффективный сбор носителей зарядов, образовавшихся в квантовых точках вследствие поглощения солнечного света.

Разработки, положенные в основу патента, были сделаны в рамках выполнения проекта «Гибридные 2D структуры «графен-квантовые точки» с контролируемыми оптическими и фотоэлектрическими свойствами и их применение в фотовольтаике», соглашение № 14.584.21.0032 от 22.11.2017 г., идентификатор RFMEFI58417X0032.

Контакты:

Инженер 1 категории Соколов П.М. (socolovpm87@mail.ru)

Директор по внешним связям М. Г. Коренкова (MGKorenkova@mephi.ru)

НИЯУ "МИФИ", 115409 Российская Федерация, Москва, Каширское шоссе, д. 31,

Лаборатория нано-биоинженерии: www.lnbe.mephi.ru

 
 
 
© 2012 Laboratory of Nano-BioEngineering