«Золотые нанокластеры»: революция в сфере солнечной энергии

Ученые Университета Вестерна обнаружили, что крошечная молекула, созданная всего из 144 атомов золота, может повысить производительность солнечных батарей более чем на 10 процентов. Работа, опубликованная в журнале Nanoscale, проливает свет на эту грандиозную инновацию, которая в корне может изменить солнечную инфраструктуру и еще больше уменьшить зависимость мира от традиционных источников энергии, говорит Джованни Фанчини из Университета Вестерна.

Фанчини говорит, что новая технология легко проверяется и будет интегрирована в прототипы солнечных панелей уже через год-два, а телефоны на энергии солнца появятся уже через пять.


    «Каждый раз, когда вы заряжаете свой мобильный телефон, вам нужно его подключать, — говорит Фанчини. — Что, если бы вы могли заряжать мобильные устройства, телефоны, планшеты и ноутбуки на ходу? Это было бы не только удобно, но и обеспечило потенциальную экономию энергии».

Ученые Вестерна уже начали работать с производителями солнечных элементов, чтобы интегрировать свое новшество в существующую сеть технологий солнечных батарей, и крайне довольны результатами.

    «Канадская промышленность уже обзавелась серьезным ноу-хау в солнечной инфраструктуре, — говорит Фанчини. — Наше изобретение модульное, легкая надстройка к существующему производственному процессу, поэтому мы ожидаем, что рабочий прототип появится крайне скоро».

Используя наноплазмонические усовершенствования, Фанчини и его команда взяли «золотые нанокластеры» в качестве строительных блоков для создания гибкой сети антенн на традиционных солнечных панелях для увеличения попадания света. Если нанотехнологии — это наука создания рабочих систем на молекулярном уровне, наноплазмоника исследует взаимодействие со светом в пределах таких систем.

    «Представьте себе чрезвычайно деликатную золотую сеть, — объясняет Фанчини, подчеркивая, что антенны настолько миниатюрны, что их не разглядеть в обычный оптический микроскоп. — Сеть ловит свет, излучаемый солнцем, и переводит его в активную область солнечного элемента».

По словам Фанчини, спектр света, отраженного золотом, соответствует желтому цвету, который совпадает со световым спектром Солнца. Антенны существенно увеличивают количество солнечного света, которое попадает напрямую в устройство.

    «Золото очень надежно, устойчиво к окислению и его сложно повредить, что делает его идеальным материалом для долгосрочного использования. Также золото можно переработать».

Давно известно, что крупные наночастицы золота повышают производительность батарей, но команде Вестерна удалось добиться результатов со «смехотворно небольшим количеством» — в 10 000 раз меньше, чем в предыдущих исследованиях, а значит, расходы тоже сократились в 10 000 раз.