Pensilvaniya Universitetinin alimləri atipik materialdan — şərti ikiölçülü keçid metal dikalkogenidlərindən (TMDC) günəş batareyaları yaradırlar. Bu materiallar işığın elektrik enerjisinə çevrilməsində nisbətən aşağı effektivliyə malikdir, lakin onlar müasir silikon foto panellərdən yüz dəfə yüngüldür. Kosmos üçün yüngül çəki həlledici üstünlükdür. Lakin DPM panellərində hələ görüləsi işlər var.
TMD filminin qalınlığı bir neçə atomdan çox deyil. Bu, müasir foto panellərdəki silikon və ya qalium arsenid təbəqəsindən bir neçə dəfə incədir. Bu, PDM-dən günəş hüceyrələrini yüz və ya daha çox dəfə yüngülləşdirəcək. İnsanın kosmosda — orbitdə, aylarda və digər planetlərdə mövcudluğunu genişləndirmək üçün Yerdən daşınan yüklərin çəkisi kritik əhəmiyyət kəsb edəcək. Vaxt gələcək və kosmos enerjisindəki silikondan imtina etmək lazım gələcək. Və sonra, tədqiqatçılar əmindirlər ki, keçid metal dikalkogenidlərindən hazırlanmış yüngül fotopanellərin ən yaxşı saatı gələcək.
Bununla belə, DPM materiallarının əhəmiyyətli bir çatışmazlığı var. Bu günə qədər yaradılmış fotosellərin bütün nümunələri 5% -dən çox olmayan səmərəlilik nümayiş etdirmişdir. Çəki baxımından bu, hələ də silikondan daha yaxşıdır, lakin ideal vəziyyətdə, perspektivli materialın səmərəliliyi artırılmalıdır, məsələn, fotosel quruluşunu optimallaşdırmaqla edilə bilər. Pensilvaniya Universitetinin alimləri məhz bunu etdilər və nəzərəçarpacaq uğur qazandılar — onlar 12% effektivliyə malik TDM hüceyrəsinin strukturunu təklif etdilər.
Aydınlaşdırmaq lazımdır ki, elan edilmiş səmərəlilik fotoselin rəqəmsal modelində əldə edilir. Tədqiqatçılar təcrübələrlə deyil, modelləşdirmə ilə başlamaq qərarına gəliblər ki, bu da müəyyən məna kəsb edir — bu, daha ucuz və daha sürətlidir. Lakin rəqəmsal model və işlənib hazırlanmış metodlar əsasında mütəxəssislər əmindirlər ki, onlar və ya onların həmkarları yaxın 4-5 il ərzində ən azı 10% effektivliyə malik keçid metal dikalkogenidlərindən günəş elementlərinin fiziki nümunələrini təqdim edə biləcəklər.
Alimlərin “Device” jurnalının son sayında təsvir etdikləri inkişafın sirri elementin çoxqatlı strukturunda (plyonka üzərində film, çoxsaylı foton əksilər işə başlayanda), eləcə də elektrodların dizaynındadır. iki ölçülü TDM strukturlarının əsas aktiv elementləri olan eksitonları effektiv şəkildə idarə etməyə imkan verir. . Amma bütün bunlar hələ kağız üzərindədir. Biz praktiki həyata keçirilməsini gözləyirik.
