Как нетрудно догадаться, управлять получающейся формой непросто. Американцы не хотели идти методом проб и ошибок и построили математическую модель, которая предсказывала поведение и механические свойства кремниевых плёнок различных по форме и толщине. Подробнее о ней рассказывается в статье, опубликованной в открытом доступе в PNAS.

Что же касается использования сфер в качестве солнечных батарей, то такая возможность появилась после того, как плёнки были покрыты проводящим соединением. После самосборки сферы к ней также были прикреплены электрические контакты. (Позже похожая технология была использована для создания цилиндрических микробатарей.)

Треугольные (A) и квадратные (B, C) кремниевые пластины (толщина 1,25 микрометра), складывающиеся в разные фигуры по мере высыхания капли воды (сверху вниз) (фото Ralph Nuzzo).

Пока миниатюрные устройства преобразуют в энергию лишь 1% падающего света. Это мало для солнечной батареи в целом, но много если пересчитывать в стоимость исходных материалов (то есть то же количество кремния в обычных батареях даст меньший КПД).

В будущем, если удастся повысить эффективность ячеек до приемлемых значений (например, используя антиотражающее или рельефное нанопокрытие), из них можно будет собирать многомерные массивы, которые не будут уступать нынешним чемпионам по сбору световой энергии, но при этом окажутся дешевле.

Американские исследователи также отмечают, что их разработка может применяться не только для кремниевых пластин и создания новых форм солнечных батарей. Новый метод самосборки пригодится и в других областях техники.

Источник: www.membrana.ru