Применение наноструктурных материалов в солнечных элементах.

Интерес к наноструктурным материалам (наноматериалам) и нанотехнологиям обусловлен рядом важных проблемных причин:

• Нанотехнологии позволяют получить принципиально новые квантовые устройства и материалы с ха-

рактеристиками, существенно превосходящими достигнутый уровень;

• Нанотехнология объединяет знания и технику в области физики, химии, материаловедения, математики, биологии, медицины, компьютерной техники;

• Нанотехнологии способствовали созданию новых направлений, как в этих областях знаний, так и развитию новых (квантовый компьютер, спинэлектроника и т.п.)

Термин «нанотехнология» означает совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами от 1 до

100 нм. К наноструктурам также относят макроскопические материалы, составляющими которых являются нанообъекты и наноразмерные элементы.

В настоящее время для изготовления порядка 90% выпускаемых в мире солнечных батарей используется монокристаллический и поликристаллический кремний. Это привело к появлению существенного дефицита кремния на рынке в последние годы и, как следствие, - к росту стоимости кремниевых пластин.

Возможным способом решения этой проблемы является развитие солнечной энергетики, основанной на использовании тонкопленочных солнечных батарей, в производстве которых сможет найти применение широкий спектр продуктов наноиндустрии. Развитие исследований в сфере нанотехнологий будет также способствовать решению серьезной технической проблемы аккумулирования значительных объемов водорода, что, в свою очередь, поможет совершить качественный скачок в технологиях создания компактных экологически чистых источников энергии для различных нужд, в первую очередь транспорта.

Ключевым фактором, который оказывает наибольшее влияние на внедрение нанотехнологий в сфере энергетики, является существенное снижение стоимости наноматериалов в последние годы

Вместе с тем, массовое внедрение нанотехнологий в энергетике на данном этапе развития техники сдерживается рядом существенных препятствий:

• ограниченный срок службы многих нанопродуктов, недостаточный для их коммерческого использования;
• значительные размеры (в частности, для суперконденсаторов);
• высокие затраты;
• невысокая энергетическая эффективность для рядя технологий по сравнению с традиционными решениями;
• технологические трудности в организации массового производства нанопродуктов;
• необходимость обеспечения должной химической чистоты нанопродуктов.

Дата добавления: 2015-08-17