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
Цены на топливо 28 апреля 2026 года: бензин и дизельное топливо дешевеют
Миф о дорогом топливе: почему цены в Украине ниже, чем у соседей по ЕС
1 мин на прочтение55 минут назад
Украине потребуется 5,4 млрд евро на подготовку к зиме 2026 года
«Энергетический Рамштайн»: Украине необходимо 5,4 млрд евро для подготовки к зиме
1 мин на прочтениеВчера
Чернобыль. Объект укрытия: выставка о трагедии, которая не закончилась (ФОТО)
6 мин на прочтение26 Апреля 2026
Фото: delo / Pixabay
Владельцам квартирных приборов учета придется оплатить поверку из собственных средств
2 мин на прочтение25 Апреля 2026
Ядерная карта мира: международные аналитики изменили статус украинских АЭС
2 мин на прочтение25 Апреля 2026
ДНТЦ ЯРБ представил книгу Николая Штейнберга «Наш долгий путь к Апрелю»
4 мин на прочтение24 Апреля 2026
1,2 миллиарда евро в энергосистему: ДТЭК построит в Полтавской области одну из крупнейших ВЭС Европы
2 мин на прочтение23 Апреля 2026
Новые кадры в Госэнергоэффективности: цифровизация становится приоритетом
1 мин на прочтение23 Апреля 2026
Больше из GreenPost
Война в Иране привела к рекордному росту цен на фисташки
Фисташки становятся дефицитом: война в Иране и популярность «дубайского шоколада» обрушили рынок
1 мин на прочтениечас назад
Поддельный кофе на рынке
Кофе из сои: как мошенники подделывают известные бренды из-за дефицита зерен
1 мин на прочтение2 часа назад
Когда закончится 2025–2026 учебный год
Обучение до конца июня: в Минобразования пояснили, когда завершится 2025–2026 учебный год
1 мин на прочтение4 часа назад
 Фото Владимира Невмержицкого
Известный польский аист Збися «переехал» в Хмельницкую область (ФОТО)
2 мин на прочтение5 часов назад
В Киеве 29 и 30 апреля ожидаются ночные заморозки
1 мин на прочтение7 часов назад
Аграрный сектор Украины на пути в ЕС: поддержка, стандарты и новые горизонты
2 мин на прочтение7 часов назад
На грани жизни: 28 апреля Украина поздравляет работников экстренной медицинской помощи
2 мин на прочтение8 часов назад
Замусоривание 225 квадратных метров земли: последствия вражеского удара по Одессе
1 мин на прочтение9 часов назад