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
«Укрзализныця» возвращает отработанные масла в оборот.
«Укрзализныця» возвращает отработанные масла в оборот: торги на «Прозорро.Продажи» возобновлены
1 мин на прочтение7 часов назад
Новый вызов для «Нафтогаза»: Венгрия готовится перекрыть транзитный коридор с лета 2026 года
Венгрия приостановит транзит газа в Украину с июля: последствия для энергосистемы Украины
1 мин на прочтение10 часов назад
Мошенничество на 2,5 миллиона: во время ремонта системы отопления в Одесском зоопарке выявили масштабное хищение
Завышенные счета и фиктивные работы: подробности коррупционной схемы вокруг Одесского зоопарка
1 мин на прочтение12 часов назад
Гороскоп для всех знаков зодиака на 30 марта 2026 года
Общий гороскоп на 30 марта для всех знаков зодиака
2 мин на прочтение29 Марта 2026
Энергетический опыт как экспорт: Украина предлагает Европе новую архитектуру безопасности
1 мин на прочтение29 Марта 2026
«Зеленый уголь»: как украинские аграрии выращивают мискантус вместо газа и дров
2 мин на прочтение28 Марта 2026
Экономика на генераторах: последствия энергетического террора и дефицита мощности в 6 ГВт
4 мин на прочтение28 Марта 2026
28 марта в 20:30 выключите лишнее освещение на один час
2 мин на прочтение28 Марта 2026
Больше из GreenPost
Убытки в размере 22 млн грн в Одесской больнице № 8
Более 22 миллионов «прошло мимо кассы»: Госаудитслужба обнародовала отчет по одесской больнице № 8
1 мин на прочтениечас назад
Фото: разминирование загрязненных взрывчаткой земель / ГСЧС
Детали нового законопроекта № 15108 о гуманитарном разминировании
1 мин на прочтениечас назад
Случай скарлатины в Одесской области
В Болградском районе зарегистрирован случай скарлатины у ребенка
1 мин на прочтение3 часа назад
Фото: pixabay
Радикальные изменения в судебной системе Израиля: международное сообщество осудило закон о смертной казни
1 мин на прочтение4 часа назад
Сон как ключ к метаболизму: почему недосыпание заставляет нас набирать вес
2 мин на прочтение4 часа назад
Заповедник под угрозой вырубки: ГБР завершило расследование хищения леса в НПП «Белоозерский»
1 мин на прочтение6 часов назад
В Верховной Раде зарегистрировали законопроект об отмене ошибочного воинского учета для женщин
1 мин на прочтение6 часов назад
Гороскоп для всех знаков зодиака на 1 апреля 2026 года
4 мин на прочтение9 часов назад