Антиотражающие самоочищающиеся покрытия на основе TiO2 для применения в технологиях преобразования солнечной энергии

Оксид титана(IV) (TiO2, диоксид титана) хорошо известен своими превосходными фотокаталитическими свойствами, широкой запрещённой зоной, химической стойкостью и фотостабильностью. Наноструктурированный TiO2 широко применяется в различных электронных и энергетических технологиях, включая резистивную переключательную память, плоские дисплеи, фотодиоды, расщепление воды под действием солнечного света, фотокатализ и солнечные элементы. В статье представлены последние достижения в разработке и наноструктурировании антиотражающих самоочищающихся покрытий, содержащих TiO2, для солнечных элементов. В частности, эффективность преобразования энергии солнечного элемента значительно снижается из-за отражения света от поверхности и накопления загрязнителей окружающей среды с течением времени. Наноструктурированные покрытия на основе TiO2 не только уменьшают отражение благодаря плавному изменению показателя преломления, но и одновременно повышают способность устройства к самоочистке и фотокаталитическому разложению загрязнителей. Таким образом, особое внимание уделено новым подходам к повышению эффективности и стабильности солнечных элементов с использованием покрытий из чистого TiO2 и нанокомпозитных покрытий, содержащих TiO2. Результаты сопоставлены и обсуждены с целью подчеркнуть ключевые недостатки в исследованиях и разработках; кроме того, рассмотрены перспективы коммерциализации для определения направлений дальнейших исследований.