ИСТИНА

Помимо известных сооружений солнечных батарей на участках с высокой инсоляцией рассматриваются принципиально новые глобального масштаба проекты использования солнечной энергии. Одним из таких проектов является создание солнечных космических электростанций (СКЭС) на геостационарной орбите, преобразующих солнечный свет в электрический ток, питающий микроволновые генераторы с последующей транспортировкой микроволновой энергии на Землю без потерь на поглощение в атмосфере при любых погодных условиях. Рассматриваются также проекты СКЭС с передачей энергии с космической орбиты по лазерному каналу. Однако все существующие и разрабатываемые системы солнечной энергетики ограничиваются недостаточной эффективностью существующих полупроводниковых фотодетекторов на уровне 10-15% с тенденцией деградации параметров за счет спонтанной перестройки кристаллической структуры полупроводника со временем. Поэтому предпринимаются фундаментальные поиски новых фотопреобразовательных элементов, среди которых видятся весьма перспективными так называемые нано-ректенные антенны, действующие в отличие от полупроводниковых устройств на волновых, а не квантовых представлениях о световом излучении. Нано-ректенные волновые системы формируются из электродинамических антенн дипольного типа и интегрированных в диполь детектирующих (выпрямляющих световые колебания) нелинейных элементов типа диодов «металл-диэлектрик-металл». Комбинация наноантенны и выпрямляющего диода и образует нано-ректенну (от английского nano-Rectified Antenna, т.е. nano-rectenna). Они являются новыми перспективными преобразователями световой энергии, особенно эффективными в инфракрасном и терагерцовом диапазонах, где основанные на квантовых принципах фотопреобразователи при температурах окружающей среды не работают. Детектирующие элементы в них могут быть сформированы на основе пленочных нелинейных устройств из металла или графена, обладающего высокой проводимостью и необходимыми нелинейными свойствами. Прогнозируемая эффективность преобразования нано-ректенн может достигать очень высоких значений (по оценкам до 70-80%). Первые нано-ректенны уже созданы и реально претендуют на замену в составе систем как наземной, так и космической энергетики.