Вверх
Дать отзыв

«Нарушает законы физики»: ученые создали фотоэлектрическую керамику, в тысячу раз мощнее солнечных панелей

Эту технологию справедливо назвать революционной.

4 мин на прочтение02 Августа 2024, 08:25
Изображение создано ИИ Изображение создано ИИ
Поделиться:

Фотоэлектрическая энергия зарекомендовала себя как самый мощный источник, даже потеснив страшную ядерную энергетику. Однако появилось новое поколение солнечных панелей, которые производят больше электроэнергии (то есть имеют более высокий КПД). Группе экспертов удалось создать первую фотоэлектрическую керамику с беспрецедентным потенциалом и нерешенной проблемой: она бросает вызов законам физики, имея невероятно малый размер. Об этом рассказывает издание ECO News.

Команда ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработала новую фотоэлектрическую керамику, которая трансформирует рынок солнечной энергетики. Эта концепция прорывной керамической плитки в тысячу раз эффективнее современных фотоэлектрических солнечных панелей на основе кремния.

Эта керамика имеет такую высокую производительность благодаря наноструктуре. Она состоит из двух важных компонентов: материала, который имеет хороший коэффициент поглощения света, и другого материала, который имеет проводимость к электричеству (даже лучше, чем у перовскита и кремния).

В светопоглощающем слое используются оксид алюминия и наночастицы перовскита, поскольку эти два типа имеют отличные свойства поглощения света. Перовскиты включены в высокостабильный оксид алюминия, который, в свою очередь, 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 эти возбужденные электроны очень эффективно собираются, транспортируются в кристаллы оксида алюминия, которые являются каналами в керамике, и выводятся на поверхность для создания электрического тока.

Эта специфическая структура и текстура позволяет керамике равномерно накапливать и сохранять энергию, поступающую от солнца, по всей своей поверхности и достигать высокой критической температуры реакции 1500 °C во всем материале. Это лучший прорыв по сравнению с предыдущими конструкциями солнечных элементов, где падающий солнечный поток постепенно уменьшался по мере попадания в реактор.

Фотоэлектрическую керамику, созданную исследователями из ETH Цюрих, справедливо назвать революционной. Этот новый вид солнечных панелей оказался в 1000 раз прочнее старых кремниевых панелей, ориентированных на солнце. Интересно, что из 1м2 керамики можно выработать столько же электроэнергии, сколько из 1000м2 обычной объемной солнечной панели.

По прогнозу исследователей, эта технология способна обеспечить "практически безграничное количество бесплатной электроэнергии для дома и офиса". Керамика имеет свойство расщеплять молекулы воды на водород и кислород под воздействием солнечного света, что приводит к генерации, а также хранению чистого водородного топлива.

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 ее производству, который использовала команда из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, 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, которые фактически могут быть интегрированы в инфраструктурные системы и сооружения. Это может помочь сделать солнечную энергию дешевле и универсальнее для многих применений.

Кроме того, благодаря возможности нагрева керамики до температур более 1000 °C с помощью концентрированного солнечного света ее применение можно рассматривать в концентрирующих солнечных электростанциях для высокотемпературной обработки материалов, например, цемента, стали и других промышленных применений.

Издание отмечает, что фотоэлектрическая керамика - это не только альтернатива солнечным панелям. Эта технология могла бы заменить такие материалы, как перовскит или монокристаллический кремний, которые остаются наиболее широко используемыми и которые приходится импортировать из развивающихся стран, многие из которых относятся к группе БРИКС, повлияв на прочные коммерческие альянсы с Россией или Китаем.

Больше новостей читайте на GreenPost.

Читайте GreenPost в Facebook. Подписывайтесь на нас в Telegram.

Больше из раздела Энерго
В Украине запустили карту готовности домов к зиме
В Украине запустили интерактивную карту энергонезависимости домов
1 мин на прочтениеВчера
Фото иллюстративное
Во многих регионах Украины были введены аварийные отключения электроэнергии
2 мин на прочтение11 Октября 2026
Юбилейный печатный выпуск GreenPost: благодарим читателей и партнеров
Юбилейный печатный выпуск GreenPost: благодарим читателей и партнеров
1 мин на прочтение09 Октября 2026
ФОТО: иллюстративное / vctr.media
Вражеский обстрел привёл к отключению электроэнергии в отдельных районах Киева
1 мин на прочтение08 Октября 2026
В Одессе из-за служебной халатности должностных лиц КП бюджет потерял более 594 млн грн: подробности дела
2 мин на прочтение08 Октября 2026
Энергетическая безопасность и устойчивое развитие: в Ковеле открылся «Хаб зеленой экономики»
1 мин на прочтение07 Октября 2026
Польская компания получила стратегический контракт на строительство АЭС «Любятово-Копалино»
1 мин на прочтение04 Октября 2026
Опасные онлайн-покупки: житель Звягеля потерял 47 тыс. грн при заказе солнечного инвертора
1 мин на прочтение04 Октября 2026
Больше из GreenPost
Всемирный день экологического образования 14 октября: значение и инициативы
Формирование экологического сознания: 14 октября отмечается Всемирный день экологического образования
1 мин на прочтениечас назад
Фото: Одеське життя
В результате российского обстрела в Дунайском заповеднике уничтожено 146 га экосистем
1 мин на прочтение9 часов назад
Скончался украинский комик Александр «Веня» Венедчук
Ушёл из жизни комик Александр Венедчук
2 мин на прочтениеВчера
Устойчивый рыбный бизнес и экологическая аквакультура: в Словакии развивают выращивание клариевого сома в УЗВ
Устойчивый рыбный бизнес и экологическая аквакультура: в Словакии развивают выращивание клариевого сома в УЗВ
2 мин на прочтениеВчера
У берегов Болгарии затонул сухогруз, продолжаются поиски 11 моряков
1 мин на прочтениеВчера
В Кировоградской области в результате вражеской атаки пострадало Александрийское лесничество
1 мин на прочтениеВчера
Осенний жерех: как изменение температуры воды влияет на тактику ловли и поведение хищника
1 мин на прочтениеВчера
Мошенничество с реабилитационными средствами в Закарпатье: должностным лицам Фонда социальной защиты предъявлено подозрение
1 мин на прочтениеВчера