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
Передача 12 угольных предприятий в ФГСУ: реформа и гарантии шахтерам
Приватизация государственных шахт и сохранение льгот: Кабмин передает Фонду госимущества 12 угольных предприятий
1 мин на прочтение2 часа назад
Удар по танкеру в Ормузском проливе: вспыхнул пожар. Скриншот: UKMTO / X
Пожар на танкере в геополитической горячей точке
1 мин на прочтениеВчера
Изображение сгенерировано ИИ
ВАКС утвердил соглашение со свидетелем по делу о незаконном присвоении нефтепродуктов на сумму свыше 817 млн грн
2 мин на прочтениеВчера
Россия атаковала подстанцию 750 кВ «Киевская» с помощью ударных дронов
Российские БПЛА атаковали один из самых мощных энергетических объектов Киевской области
1 мин на прочтение01 Октября 2026
Поддельные счета за электроэнергию: как не попасться на уловку мошенников
3 мин на прочтение30 Сентября 2026
В нескольких областях Украины ввели аварийные отключения электроэнергии
2 мин на прочтение30 Сентября 2026
«Нафтогаз» утвердил стратегию декарбонизации при поддержке Европейского инвестиционного банка
1 мин на прочтение30 Сентября 2026
Стало известно, как долго будут действовать льготные цены на газ
1 мин на прочтение29 Сентября 2026
Больше из GreenPost
Фото из открытых источников
Тихая охота и осенняя лесная магия: 3 октября отмечается Всемирный день грибника
2 мин на прочтение4 часа назад
День города Запорожья. Фото: iz.com.uaФото: iz.com.ua
От Александровской крепости до ДнепроГЭС: как складывалась история Запорожья
3 мин на прочтение6 часов назад
День города Черновцы 2026: программа мероприятий на 2–4 октября и концерты
Черновцам — 618 лет: световая арт-инсталляция, инвестиционный форум и концерты в День города
7 мин на прочтение8 часов назад
Пожар на Южном мосту в Киеве после удара со стороны РФ. Фото: скриншот
Ограничения движения по мостам и альтернативные переправы: Киев готовит транспортную инфраструктуру
1 мин на прочтениеВчера
На Волыни провели инклюзивный рыболовный турнир с соблюдением экологических правил
1 мин на прочтениеВчера
Реальный срок за издевательства над животным: в Чернигове осудили женщину, которая забила до смерти беременную ежиху
1 мин на прочтениеВчера
Осознанный выбор в пользу здоровья во Всемирный день без алкоголя
1 мин на прочтениеВчера
Операция «PELIGROSOS»: полиция выявила 30 подозреваемых в экологических преступлениях и ущерб в размере почти 60 млн грн
4 мин на прочтениеВчера