Канадская фирма Spheral Solar Power изобрела эластичную ткань, которая по цвету и фактуре напоминает джинсовую и вырабатывает электричество из солнечной энергии. Специалисты предлагают облицовывать ею здания. Говорят, будет красиво и выгодно.
В отличие от обычных солнечных элементов новый и дешевый материал не имеет жесткой кремниевой основы. Ее заменяют тысячи бусинок кремния, помещенных между двумя листами тонкой алюминиевой фольги, изолированных с обеих сторон пластиком. Каждый кремниевый шарик работает как крошечная солнечная батарея, которая поглощает солнечный свет и превращает его в электричество. Фольга придает материалу прочность, а также связывает батареи в цепь.
Канадская компания из Кембриджа, провинция Онтарио, запатентовала концепцию материала еще в 1997 году. А представитель компании Милфред Хаммербахер рассчитывает, что выпуск гибких панелей начнется в 2004 году.
Джинсовую облицовку изготавливают из отходов кремния, которыми богато производство компьютерных чипов. Кремний плавят и катают из него шарики диаметром один миллиметр. Их обрабатывают атомами бора, которые превращают материал в положительно заряженный полупроводник р-типа. Затем на поверхность бусинок напыляют атомы фосфора, трансформируя их в полупроводники п-типа.
Свободные электроны из наружного слоя перетекают в дырки внутренней части. В результате в р-п-переходе образуется электрическое поле. Оно отделяет электрон от дырки, образовавшейся при поглощении фотона кремнием. Затем заряды перемещаются через алюминиевые контакты по внешней цепи, создавая электрический ток.
Изготавливать такой материал нетрудно. Кремниевые сферы утапливают в перфорированный алюминиевый лист, который соединяется с полупроводником п-типа на их поверхности. Участки поверхности сфер, не имеющие покрытия, протравливают, чтобы обеспечить доступ к находящемуся внутри полупроводнику р-типа. Затем накладывают второй слой алюминиевой фольги, который соединяет внутренние части бусинок. После чего обе поверхности покрывают изолирующим пластиком.
Из-за шариков материал имеет бугристую поверхность. А это увеличивает площадь, поглощающую солнечный свет, и повышает производительность батареи примерно на одиннадцать процентов.
Дэн Дэвис, инженер лондонской компании Solar Century, которая специализируется на возобновляемых источниках энергии, считает, что джинсовый материал должен понравиться архитекторам больше, чем стандартные солнечные батареи, которые не отличаются многообразием форм. К тому же он, легкий, эластичный, будет обволакивать любые изгибы самих зданий и их кровли. И не требовать усиленных конструкций.
