В 1000 раз мощнее солнечных батарей: ученые разработали революционный вид панелей
Фотоэлектрическая энергия зарекомендовала себя как мощный источник, даже потеснив атомную энергетику. Однако для солнечных панелей требуется много места. В то же время группе экспертов удалось создать первую фотоэлектрическую керамику с беспрецедентным потенциалом и невероятно малым размером, пишет ECONews со ссылкой на команду ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха.
Отмечается, что они разработали новый вид панелей из керамики, которые оказались в 1000 раз мощнее старых кремниевых плат, ориентированных на солнце. Интересно, что из одного квадратного метра керамики можно выработать столько же электроэнергии, сколько из тысячи кв. м обычной объемной солнечной панели. Фотоэлектрическая керамика трансформирует рынок солнечной энергетики.
Такая керамика является особенной и имеет высокую производительность благодаря наноструктуре. Она состоит из двух важных компонентов: материала, который имеет хороший коэффициент поглощения света, и другого материала, который имеет проводимость электричества.
Слой, поглощающий свет, использует оксид алюминия и наночастицы перовскита. Эти два элемента имеют отличные характеристики поглощения света. Перовскиты включены в высокостабильный оксид алюминия, который защищает их от тепла, влаги и механических воздействий.
Когда солнечный свет попадает на керамику, электроны в наночастицах перовскита возбуждаются и переходят на более высокий энергетический уровень. Затем электроны очень эффективно собираются, транспортируются в кристаллы оксида алюминия, которые являются каналами в керамике. Далее они выводятся на поверхность для создания электрического тока.
Преимущества фотоэлектрической керамики
По словам журналистов, специфическая структура и текстура позволяет керамике равномерно накапливать и хранить энергию солнца по всей своей поверхности и достигать температуры реакции в 1500 °C. Это лучший прорыв по сравнению с предыдущими конструкциями солнечных элементов, где падающий солнечный поток постепенно уменьшался по мере попадания в реактор.
Исследователи используют эту технологию, чтобы спрогнозировать, что она способна обеспечить "практически безграничное количество бесплатной электроэнергии для дома и офиса". Керамика имеет свойство расщеплять молекулы воды на водород и кислород под действием солнечного света, что приводит к генерации и хранению чистого водородного топлива. Специалисты не могут объяснить, как керамика достигает такой температуры.
Еще одной интересной особенностью этой новой фотоэлектрической керамики является то, что она изготовлена из тех же элементов, что и другие керамические материалы, которые используются уже тысячи лет. Однако новый тип наноструктуры и подход к производству превратили этот древний материал в революционный источник энергии.
Исследователи также разработали методику использования 3D-печати для производства керамики, что позволяет создавать гибкие, индивидуальные энергетические решения на основе солнечной энергии. Это может помочь сделать солнечную энергию более дешевой и более универсальной для многих применений.
Ссылка на новость:
Оригинал на англ.:
Отличный комментарий!