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 World Nuclear News
Польская компания получила стратегический контракт на строительство АЭС «Любятово-Копалино»
1 мин на прочтение04 Октября 2026
Опасные онлайн-покупки: житель Звягеля потерял 47 тыс. грн при заказе солнечного инвертора
Опасные онлайн-покупки: житель Звягеля потерял 47 тыс. грн при заказе солнечного инвертора
1 мин на прочтение04 Октября 2026
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 прочтение03 Октября 2026
Удар по танкеру в Ормузском проливе: вспыхнул пожар. Скриншот: UKMTO / X
Пожар на танкере в геополитической горячей точке
1 мин на прочтение02 Октября 2026
ВАКС утвердил соглашение со свидетелем по делу о незаконном присвоении нефтепродуктов на сумму свыше 817 млн грн
2 мин на прочтение02 Октября 2026
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
Больше из GreenPost
Уровень воды в реках Закарпатья будет продолжать снижаться
В связи с падением уровня воды в реках объявлен «коричневый» уровень опасности
1 мин на прочтение3 часа назад
ГБР разоблачило руководителя Госпродпотребслужбы в продаже удостоверений
ГБР раскрыло масштабную схему с участием руководителя Госпродпотребслужбы
1 мин на прочтение4 часа назад
Российские дроны атаковали турецкое судно в Чёрном море
Нападение на гражданское судно в нейтральных водах: российские дроны убили капитана турецкого балкера
1 мин на прочтение5 часов назад
На Малинском водохранилище экологи изъяли 40-метровую браконьерскую сеть
Экоинспекторы спасли рыбу из 40-метровой браконьерской ловушки
1 мин на прочтение6 часов назад
Незаконные вырубки и «чёрные» схемы: в Прикарпатье разоблачили должностных лиц лесного хозяйства
1 мин на прочтение7 часов назад
Сезон сбора урожая: в Институте им. В.Е. Таирова собрали виноград сорта «Сухолиманский белый»
1 мин на прочтение8 часов назад
Безопасная и точная диагностика: во всем мире проходит Месяц осведомленности о медицинском УЗИ
2 мин на прочтение9 часов назад
Логотипы с ушками и хвостиками: как украинский бизнес объединился ради спасения животных
2 мин на прочтение10 часов назад