Кремниевые наносферы заперли свет в солнечных батареях

На первом этапе работы ученые изготовили шары из чистого кварца. После этого шары покрыли кремнием и с помощью плавиковой кислоты вытравили кварц изнутри полученных конструкций. В результате в распоряжении ученых оказались кремниевые сферы диаметром несколько нанометров. Затем на основании полученных сфер были созданы солнечные батареи.

По словам исследователей, сферы значительно увеличивают количество поглощаемого батареями света, благодаря эффекту «шепчущих галерей». Этот эффект заключается в том, что в некоторых помещениях шепот в одной точке прекрасно слышен в другой из-за явления резонанса при распространении звука (стоячие резонансные моды).

Благодаря этим модам, ученым удалось «запереть» внутри сфер больше света, чем если бы структура батареи была сплошной. Эффективность батареи из 50-нанометрового слоя сфер была сопоставима с эффективностью батареи толщиной в микрон. При этом для некоторых длин световых волн удалось добиться поглощения на уровне 75 процентов.

По мнению ученых, новая технология может быть востребована при создании эффективных солнечных батарей. В частности, она позволяет уменьшить количество материала, используемого при создании таких батарей, и, как следствие, массу. Физики надеются, что уменьшение расхода материалов позволит использовать при производстве батарей дорогостоящие соединения.