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
Фото иллюстративное
Конец эпохи «выключенных кнопок»: Еврокомиссия вводит строгий техосмотр для электромобилей и систем ИИ
2 мин на прочтение16 Апреля 2026
Парламентские комитеты ищут баланс в строительстве ветропарков в Закарпатье
Парламентские комитеты ищут баланс в строительстве ветропарков в Закарпатье
2 мин на прочтение16 Апреля 2026
Тимур Миндич и Андрей Ермак. Фото: lyas Tayfun Salc / Anadolu via Getty Images; Matej Divizna / Getty Images; kyivindependent.com. Коллаж: Slawa TV
ВАКС вызвал Тимура Миндича и Андрея Ермака в связи с арестом имущества после обысков в Киеве
1 мин на прочтение16 Апреля 2026
Хищение 295 млн грн в «Укргаздобыче»: как работала схема с переплатами
Коррупционная схема в «Укргаздобыче»: раскрыто хищение 295 млн грн посредством фиктивных закупок
1 мин на прочтение16 Апреля 2026
Вблизи Луцка появится ВЭС мощностью 50 МВт
1 мин на прочтение15 Апреля 2026
Будущее микроядерной энергетики: частные разработчики получили доступ к уникальному испытательному реактору
1 мин на прочтение15 Апреля 2026
Антикоррупционный суд продлил арест Галущенко
2 мин на прочтение15 Апреля 2026
Петер Мадьяр впервые за полтора года появился в прямом эфире венгерского государственного радио
2 мин на прочтение15 Апреля 2026
Больше из GreenPost
Террористический акт в Киеве 18 апреля: подробности нападения, число жертв и ликвидация террориста. Фото: Андрей Ходьков
Террористический акт в Голосеевском районе Киева: реконструкция событий, анализ действий спецслужб и вопросы оборота оружия
3 мин на прочтениечас назад
5 дел в саду перед цветением: как подготовить деревья к урожаю
Подготовка сада к цветению: 5 обязательных шагов для рекордного урожая
2 мин на прочтение3 часа назад
Будущее молочной отрасли в 2026 году: угроза массового сокращения поголовья из-за убыточности. Фото: Крамагросвіт
Кризис рентабельности: каждая пятая молочная ферма в Украине может сократить поголовье к лету
2 мин на прочтение4 часа назад
Фото Южного межрегионального управления лесного и охотничьего хозяйства
В Одесской области популяция шакалов выросла в пять раз: хищники всё чаще приближаются к населённым пунктам
2 мин на прочтение6 часов назад
В Украине стартует программа беспроцентного кредитования для семейных ферм
2 мин на прочтение7 часов назад
Госрыбоагентство начинает масштабную кампанию по зарыблению стратегических водоемов Украины
2 мин на прочтение9 часов назад
В Николаевской области создали новый гидрологический заказник
2 мин на прочтение10 часов назад
За пределами детства: почему важно говорить об аутизме у взрослых
3 мин на прочтение12 часов назад