|
Зеленый лист остается позади
Крохотный фотоэлемент, который, казалось, будет использован лишь в столь же крохотных электронных устройствах — фотоавтоматах и системах сигнализации, вдруг неожиданно превращается в могучего богатыря, спасающего от электрической гибели космические корабли и протягивающего руку помощи большой земной энергетике...
Еще совсем недавно это невозможно было себе представить.
Даже такие ученые, как С. И. Вавилов и К. А. Тимирязев считали, что вряд ли человечеству удастся создать преобразователь солнечной энергии более совершенный, чем зеленый лист растений.
«... Пока живое растение остается наиболее совершенной солнечной машиной», — писал С. И. Вавилов.
Что же, и ученые могут ошибаться в своих прогнозах.
Возвращаясь к истории о внезапном «возвышении» фотоэлемента, следует сказать, что причиной этого были глубокие теоретические исследования, подкрепленные затем точным экспериментом. Физические процессы, происходящие в «солнечном элементе», оказались значительно совершеннее тех, чем те, которые происходят в зеленом листе. В фотоэлементе осуществляется непосредственная передача энергии света носителям электрического заряда. Этот же процесс в зеленом листе — многоступенчатый, проходящий несколько стадий. Для рождения двух носителей заряда фотоэлемент «затрачивает» одну частицу света — квант; у зеленого листа — обратное соотношение: для появления одного свободного электрона нужно по крайней мере два кванта. Не удивительно, что световой коэффициент полезного действия у зеленого листа в четыре раза меньше, чем у фотоэлемента. Фотоэлемент превзошел по своим возможностям не только лист растений, но и солнечные котлы. В солнечном котле также осуществляется многоступенчатый процесс преобразования солнечной энергии: сначала в тепло, затем в механическое движение турбины и только в самом конце — в электрический ток. Физические законы неумолимы: на каждой из этих стадий какая-то часть энергии теряется...
Источник. Колтун М.М. "Черное и белое", М.: Детская литература. !978.