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
Инвестиции в «зеленое» восстановление: Украина и НЕФКО подписали меморандум о сотрудничестве на COP31
2 мин на прочтениеВчера
Иллюстративное фото: EPA/UPG
В Киеве более 200 аварийных бригад круглосуточно устраняют последствия обстрелов и перегрузки сетей
2 мин на прочтение13 Ноября 2026
ВАКС приговорил бывшего директора порта «Черноморск» к 10 годам лишения свободы
10 лет лишения свободы и конфискация имущества: ВАКС вынес приговор бывшему руководителю порта «Черноморск»
1 мин на прочтение12 Ноября 2026
Фото иллюстративное: Pixabay
Нужно ли платить за распределение, если газ не используется: разъяснение «Газсетей»
2 мин на прочтение12 Ноября 2026
Массированная ночная атака на инфраструктуру: разрушения зафиксированы в восьми областях Украины
2 мин на прочтение12 Ноября 2026
Практические решения для каждого: как повысить энергоэффективность дома и сократить расходы
2 мин на прочтение11 Ноября 2026
Парламент принял в первом чтении законопроект о защите вод от загрязнения агрохимикатами
1 мин на прочтение10 Ноября 2026
78 ударов за три суток: в ДТЭК рассказали о массированных атаках РФ на энергетическую инфраструктуру
1 мин на прочтение05 Ноября 2026
Больше из GreenPost
Украинские разработчики создали противоосколочные баллистические шторы. Фото: «Bronel»
Украинские специалисты создали противоосколочные шторы для защиты окон
2 мин на прочтениеВчера
Тереблянское месторождение соли. Фото: goloskarpat.info
Следственные действия в отношении соляного актива: детективы НАБУ провели обыски в Закарпатье по делу о Тереблянском месторождении
2 мин на прочтениеВчера
Правила перевозки животных собраны в одном руководстве.
Кошка в поезде перевозится по багажному тарифу, а собака-поводырь — бесплатно: правила перевозки животных собраны в одном руководстве
3 мин на прочтениеВчера
Фото: Управление здравоохранения Ровенского городского совета
От стандарта стерильности к работе без слов: как формировалась профессия «правой руки хирурга»
3 мин на прочтениеВчера
Практическая артикуляционная гимнастика и дикционные тренажеры для взрослых и детей на каждый день
3 мин на прочтениеВчера
Стоматология Белая Церковь: что проверять раз в полгода
7 мин на прочтениеВчера
От открытия инсулина до цифрового мониторинга глюкозы: борьба с сахарным диабетом продолжается
3 мин на прочтениеВчера
Минздрав готовит комплексное законодательное регулирование использования искусственного интеллекта в медицине
2 мин на прочтение13 Ноября 2026