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
Водородный «солнечный сценарий»: Европа боится проиграть Китаю рынок зеленого топлива
Водородный «солнечный сценарий»: Европа боится проиграть Китаю рынок зеленого топлива
3 мин на прочтение5 часов назад
Фото: глава МВФ Кристалина Георгиева (flickr)
МВФ отменил предварительные условия для новой кредитной программы Украины на 8,1 млрд долларов
2 мин на прочтениеВчера
Фото: comments.ua
Дело о хищении миллионов на восстановлении критической инфраструктуры Харькова передано в суд
1 мин на прочтение13 Февраля 2026
Санкции против теневого флота РФ
Украина инициирует международную синхронизацию санкций против танкеров-нарушителей под флагами 20 государств
1 мин на прочтение13 Февраля 2026
Украина получила первую в 2026 году партию американского газа
1 мин на прочтение11 Февраля 2026
В Житомирской области разоблачили криптоферму, которая воровала электричество в условиях дефицита
1 мин на прочтение11 Февраля 2026
Еврокомиссия усиливает санкционное давление на энергетику и финансовую систему РФ
2 мин на прочтение11 Февраля 2026
Госгеонедра объявили первые аукционы в 2026 году
1 мин на прочтение10 Февраля 2026
Больше из GreenPost
Фото: иллюстративное
Снежная блокада и штормовой ветер: синоптики объявили «желтый» уровень опасности по всей Украине
1 мин на прочтение2 часа назад
Мантийные землетрясения.
Землетрясения там, где их не должно быть: ученые обнаружили глобальную активность в мантии Земли
2 мин на прочтение4 часа назад
Китайский Новый год 2026: дата, символ и астрологическое влияние новолуния
17 февраля мир встречает Китайский Новый год и особую новолуние
2 мин на прочтение7 часов назад
Фото иллюстративное
Сезон тишины на море: с 15 февраля запрещено ловить камбалу-глосу
1 мин на прочтение8 часов назад
Весенний коридор затмений 2026: время кармических испытаний, пересмотра ценностей и освобождения от старых сценариев
3 мин на прочтение10 часов назад
Важные изменения в вакцинации: вторую дозу КПК теперь вводят в 4 года
2 мин на прочтение12 часов назад
Международный день борьбы с детским раком: своевременная диагностика — 80% успеха
3 мин на прочтение13 часов назад
Города будущего: 15 февраля мир отмечает День зеленых стен
2 мин на прочтение14 часов назад