2021-10-21, Соколов, П. М., Самохвалов, П. С., Ракович, Ю. П., Самохвалов, Павел Сергеевич, Соколов, Павел Михайлович

2022, Соколов, П. М., Самохвалов, П. С., Ракович, Ю. П., Самохвалов, Павел Сергеевич, Соколов, Павел Михайлович

Полезная модель относится к области фотовольтаики и управления свойствами материалов. Устройство позволяет повысить эффективность солнечных батарей и снизить их нагрев, что актуально для создания высокоэффективных солнечных батарей, используемых в регионах с жаркими климатическими условиями. Суть полезной модели заключается в том, что предложено устройство для сбора солнечного излучения, содержащее пластину, включающую двухмерный фотонный кристалл, представляющий собой периодическую структуру, состоящую из массива параллельных наностержней, расположенных в узлах двухмерной решетки, поверхность которой со стороны фотонного кристалла покрыта слоем материала с электропроводящими свойствами, который используется в качестве анода, поверх которого нанесен слой материала, обладающего свойством селективного транспорта дырок, в пространстве между наностержнями расположен гибридный материал, представляющий собой сшитые плотноупакованные пленки квантовых точек на поверхности листов производных графена, а свободное пространство между наностержнями, гибридным материалом и дырочным транспортным слоем заполнено электролитом, выполнено так, что в качестве катода применена оптически прозрачная пластина, на поверхности которой со стороны, обращенной в сторону фотонного кристалла, расположена пленка токопроводящего материала, способного отражать электромагнитное излучение, а высота наностержней и соответственно расстояние от поверхности фотонного кристалла до катода выбрано таким образом, чтобы собственная электромагнитная мода резонаторной ячейки, образованной фотонным кристаллом и катодом, совпадала с электронными переходами квантовых точек. Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в создании устройства для сбора солнечного излучения, обеспечивающего снижение энергетических потерь при генерации и транспорте носителей зарядов под действием солнечного света, тем самым повышая их эффективность и снижая нагрев, за счет применения гибридного фотоактивного слоя «графен-КТ» и модификации оптических свойств и энергетических уровней КТ, достигаемой благодаря структуре устройства, подобной резонатору. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.