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
Госэкоинспекция получила 20 мобильных лабораторий от ООН и Швеции
Госэкоинспекция получила 20 современных мобильных лабораторий от ООН и Швеции
1 мин на прочтениеВчера
Фото иллюстративное
Энергосистема под обстрелами: в Днепре снова отключили электричество, на Правом берегу Киева — аварийные отключения
1 мин на прочтение30 Октября 2026
Оформление простоя из-за отключения электричества: правила и размер выплат
В Гоструда объяснили условия объявления простоя и размер выплат
1 мин на прочтение29 Октября 2026
В Одессе будут штрафовать и эвакуировать автомобили за блокирование трамваев
В Одессе будут строго наказывать водителей за блокирование трамваев и троллейбусов
1 мин на прочтение29 Октября 2026
ГБР привлечет к суду должностных лиц ГСЧС за ущерб в размере 14,4 млн грн
1 мин на прочтение26 Октября 2026
30 лет на страже энергонезависимости: 2,37 трлн кВт·ч электроэнергии от «Энергоатома»
2 мин на прочтение23 Октября 2026
Как рассчитать запас электроэнергии для дома: возможности аккумуляторной батареи Deye SE-F5 Pro-C
3 мин на прочтение22 Октября 2026
Фонды Норвегии и Дании инвестируют 72 миллиона долларов в крупный солнечный проект на Филиппинах
1 мин на прочтение20 Октября 2026
Больше из GreenPost
Гуманитарная миссия в Олешках: с правобережья Херсонской области эвакуировали 167 человек
Силы обороны эвакуировали более 160 жителей Олешок
1 мин на прочтение3 часа назад
Добыча янтаря в Ровенском заповеднике: повреждено 0,7 га земель
В Ровенском природном заповеднике обнаружили новые следы незаконной добычи янтаря
1 мин на прочтение5 часов назад
В Киеве завершилась церемония награждения 55-го Киевского международного кинофестиваля «Молодость»
Кинотрибуна и голоса войны: в Киеве завершилась церемония награждения 55-го Киевского международного кинофестиваля «Молодость»
2 мин на прочтение10 часов назад
Раненый мир и выжженная земля: почему Всемирный день экологии стал днём боли и борьбы для Украины
Раненый мир и выжженная земля: почему Всемирный день экологии стал днём боли и борьбы для Украины
9 мин на прочтениеВчера
Астрологический и славянский календарь на ноябрь 2026 года
2 мин на прочтениеВчера
В Ровенской области расследуют случай сброса сточных вод в реку Корчик
1 мин на прочтениеВчера
На следующей неделе в Украину придут морозы до -5 °C, мокрый снег и сильный ветер
1 мин на прочтениеВчера
«Усатый ноябрь»: в мире стартует мужская благотворительная акция «Мовембер»
2 мин на прочтениеВчера