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
Фото иллюстративное
Энергосистема под обстрелами: в Днепре снова отключили электричество, на Правом берегу Киева — аварийные отключения
1 мин на прочтение7 часов назад
Оформление простоя из-за отключения электричества: правила и размер выплат
В Гоструда объяснили условия объявления простоя и размер выплат
1 мин на прочтениеВчера
В Одессе будут штрафовать и эвакуировать автомобили за блокирование трамваев
В Одессе будут строго наказывать водителей за блокирование трамваев и троллейбусов
1 мин на прочтениеВчера
ДБР скерувало до суду дві справи щодо посадовців ДСНСДБР скерувало до суду дві справи щодо посадовців ДСНС
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
Украина подписала транспортные меморандумы с Литвой на TIF 2026
1 мин на прочтение19 Октября 2026
Больше из GreenPost
День осведомленности о сахарной зависимости 30 октября: влияние на людей и животных
От дофаминового всплеска до метаболических нарушений: как избыток глюкозы влияет на самочувствие
3 мин на прочтение6 часов назад
Фото иллюстративное
Ночная баллистическая атака на Киев: в Дарницком районе горят склады
1 мин на прочтениеВчера
Румыния призвала НАТО усилить меры безопасности и защиту судоходства в Чёрном море
Румыния призвала НАТО усилить разведку и защиту судоходства в Чёрном море
1 мин на прочтениеВчера
Россия атаковала вокзал в Днепре: 13 погибших и 10 раненых. Фото: ГСЧС Украины
Удар по железнодорожному вокзалу в Днепре: в результате атаки российского дрона погибли 13 человек (ФОТО). Обновлено
1 мин на прочтениеВчера
Невидимое бремя хронического заболевания: 29 октября отмечается Всемирный день борьбы с псориазом
3 мин на прочтениеВчера
Тёмный цвет, насыщенные танины и богатая история: Международный день вина «Кариньян»
2 мин на прочтениеВчера
Как распознать первые признаки инсульта с помощью теста «МОЗОК»
4 мин на прочтениеВчера
Режим тишины и разминирование дорог: в Олешках готовят масштабную гуманитарную миссию
1 мин на прочтение28 Октября 2026