Миниатюрные фрактальные деревья для солнечной энергетики
Выращенные из нитрата серебра на допированной фтором подложке оксида олова миниатюрные фрактальные «серебряные деревья» могли бы стать основой для нового типа фотогальванических ячеек. По словам Фрэнка Остерлоу, ведущего исследователя из Калифорнийского университета в Дэвисе (США), подобные структуры позволят в будущем строить эффективные солнечные батареи.
Фрактал - это бесконечно самоподобная геометрическая фигура, каждый фрагмент которой повторяется при уменьшении масштаба. В данном случае каждое ответвление серебряной ниточки в 50 раз тоньше человеческого волоса имеет свои ответвления, на которых растут ещё более мелкие «веточки», формируя древоподобные узоры.
В солнечных батареях «серебряные деревья» будут покрыты абсорбирующими световой поток полимерами. Когда фотоны попадут на полимерное покрытие, произойдёт образование короткоживущих пар «электрон - дырка». Положительно заряженные дырки будут «собираться» серебряными «ветками», а электроны - мигрировать к противоположному электроду, создавая электрический потенциал.
Г-н Остерлоу сравнивает свою разработку с настоящими деревьями, которые используют фрактальные структуры из веток для эффективного распределения листвы, собирающей солнечный свет. Подобным же образом наноразмерные объекты «серебряных деревьев» обладают чрезвычайно развитой площадью поверхности, прекрасно подходящей для эффективного сбора носителей заряда.
Лаборатория Фрэнка Остерлоу уже готова к созданию настоящих солнечных батарей на основе наноразмерного «серебряного леса». А чтобы переход от теории и моделирования к реальному делу осуществился как можно скорее, американский частный фонд поддержки научных исследований RCSA выделил учёным $100 тыс. Деньги не астрономические, но существенные.