Солнечные батареи стали привычным элементом ландшафта во многих странах. Сегодня электричество вырабатывается фотоэлементами, которые изменяют заряд под действием фотонов. Но ученые открыли новый способ преобразования солнечного света в энергию, который может оказаться эффективнее традиционного.
На данный момент человек может перерабатывать лишь микроскопическую долю от 12.2 миллирадов кВт*ч солнечной энергии, попадающей на Землю. Помимо эффективности, к современным солнечным станциям можно предъявить и другие претензии. Например, они требуют больших площадей, да и не являются очень надежными. Новый метод, разрабатываемый в Университете Мичигана, позволит избавиться от многих недостатков современных фотоэлементов.
Современные солнечные батареи используют только электрический эффект света. Магнитная природа фотонов не берется в расчете из-за слишком слабого поля частиц. Стивен Рэнд, профессор Мичиганского университета, обнаружил удивительное обстоятельство. Когда свет проходит через изолирующий материал, обычно слабое магнитное поле усиливается многократно и его уже можно назвать относительно сильным. Оно в 100 миллионов раз сильнее, чем ожидали исследователи. Этого уже достаточно для производства энергии.
Свет проходят через некоторые материалы может менять заряд электронов, что и используется в современных фотоэлементах. Но также он может создавать магнитное поле, которое вынуждает электроны двигаться. Таким материалом может быть, например, стекло. Но оно требует очень высокой интенсивности света, чтобы воспроизвести данный эффект — около 100 миллионов ватт на см2. Нормальный солнечный свет обеспечивает лишь 0.012 Вт на той же площади.
Ученые предлагают фокусировать солнечный свет, чтобы повысить интенсивность и таким образом добиться нужного эффекта. Кроме того, эксперименты с материалами уже позволяют надеяться на снижение минимальной интенсивности света. Например, можно использоваться прозрачную керамику. Наконец, ученые не собираются отказываться на первых порах от традиционных солнечных батарей. Комбинируя методы, можно добиться максимального использования света.
В течение ближайшего года Стивен Рэнд намерены попробовать получить энергию магнитным способом из «концентрированного» солнечного света, а также с помощью лазера. Они надеются найти новые более эффективные материалы.
Возможно, в будущем солнечная энергия станет более доступной, а главное, оборудование для ее преобразования света в электричество будет компактнее.
