Не так давно и месяца не проходило, чтобы какие-нибудь "британские учёные" не придумывали новый фотоэлектрический преобразователь (ФЭП) с рекордным КПД, например, в 45%, правда с "небольшой оговоркой", что это для концентрированного света и при охлаждении кристалла.
В это время другие "британские учёные" обещали вот-вот сделать солнечные батареи, умеющие "ловить" ИК излучение, уходящее с земли, и вырабатывать энергию с него даже ночью.
Глядя на первых и вторых, и пытаясь экстраполировать цены на солнечные батареи и их эффективность, всякие овцы насмехались над недальновидным Капицей и предвещали светлое будущее, которое вот-вот настанет.
Вообще, давно не слышал ни тех, ни других, ни третьих, похоже, тут жизнь сама расставила всё по своим местам. Но всё же довольно любопытно узнать - а насколько эффективной солнечная батарея могла бы когда-нибудь стать? Причём не будем ограничиваться кремнием, и не будем ограничиваться только лишь ФЭП на основе pn-перехода, мало ли, какие-то другие механизмы можно придумать. И рассмотрим случай как концентрированного света, так и батарею, способную получить свет с любого направления, безо всяких опорно-поворотных устройств.
Для этого нужно вспомнить, что на самом-то деле солнечная батарея - это ТЕПЛОВАЯ МАШИНА. У неё есть нагреватель - поверхность солнца, есть холодильник - обычно окружающий воздух. Да, непривычно, "семестр не тот", но законы оптики и законы термодинамики удивительно тонко увязаны друг на друга!
Кроме прочего, это объясняет, почему КПД электродвигателей и генераторов примерно один и тот же (при схожих габаритах), а вот КПД светодиодов сильно выше, чем КПД солнечных батарей.
