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
Деньги на карты и кэшбэк на АЗС: правительство запускает два масштабных проекта по поддержке украинцев
2 мин на прочтение3 часа назад
Саудовская Аравия открывает логистические коридоры к портам Красного моря
Логистический маневр Эр-Рияда: Саудовская Аравия перенаправляет грузопотоки к Красному морю
1 мин на прочтение6 часов назад
Помощь США для УГМС: генераторы Cummins и Generac для мелиорации
Программа USAID АГРО передала специальное оборудование для стабильного орошения 1400 га
1 мин на прочтениеВчера
Фото: Общественная организация «Украинская ассоциация энергосервисных компаний»
Насосная станция в Одесской области получила солнечную электростанцию мощностью 2 МВт
1 мин на прочтениеВчера
Скачок цен на АЗС: АМКУ сравнил темпы подорожания топлива в Украине и ЕС
2 мин на прочтение12 Марта 2026
Почему дорожает топливо: глава АМКУ назвал ключевые факторы дефицита и роста цен
2 мин на прочтение11 Марта 2026
Рекордный выброс нефти на рынок: как мир пытается остановить ценовой хаос
2 мин на прочтение11 Марта 2026
Польская железная дорога получила сертификат безопасности ЕС на 250 км/ч
1 мин на прочтение10 Марта 2026
Больше из GreenPost
Крылатая ракета «Фламинго» FP-5
Три ракеты в день: раскрыты подробности производства и характеристики «Фламинго»
2 мин на прочтениечас назад
Лунный календарь и гороскоп на 15 марта 2026 года
Лунный календарь и гороскоп для всех знаков зодиака на 15 марта 2026 года
4 мин на прочтение4 часа назад
Международный день рек: борьба против плотин и экологическая безопасность
Свободу рекам: 14 марта мир отмечает Международный день борьбы против плотин
2 мин на прочтение7 часов назад
День украинского добровольца: история праздника и чествование героев
Первые, кто встретил врага: 14 марта отмечаем День украинского добровольца
2 мин на прочтение9 часов назад
Родительская суббота третьей недели Великого поста: духовный смысл и традиции
2 мин на прочтение10 часов назад
Деньги Кабмина: кто в правительстве Юлии Свириденко зарабатывает больше всех, а кто — меньше всего
2 мин на прочтениеВчера
ГБР передало в суд дело лесников из Черниговской области по обвинению в махинациях с участками
1 мин на прочтениеВчера
Кабмин утвердил Виктора Канцурака на должность в Госводагентстве
1 мин на прочтениеВчера