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
Россия готовит масштабный импорт бензина из Индии из-за дефицита топлива в 20%
Россия готовит масштабный импорт бензина из Индии из-за дефицита топлива в 20%
3 мин на прочтениечас назад
Минэнерго впервые за почти 20 лет приобрело ОВГЗ на сотни миллионов гривен
Минэнерго впервые за почти 20 лет приобрело ОВГЗ на сотни миллионов гривен
2 мин на прочтение3 часа назад
Фото Engineering Interesting
Новый шаг к вечным батареям: китайские учёные решили проблему деградации твёрдотельных аккумуляторов
2 мин на прочтение9 часов назад
Строительство новой ВЭС мощностью 6,2 МВт во Львовской области
Новая ветроэлектростанция во Львовской области: в Золочевском районе планируется установить мощную ветротурбину
2 мин на прочтение12 часов назад
Климатическая ловушка: как конфликт между США и Китаем срывает глобальный энергетический переход
3 мин на прочтение13 часов назад
«Энергоатом» выделил 29 миллионов гривен на поиск топ-менеджмента
2 мин на прочтение22 Июня 2026
Совет ЕС и Европарламент упростили правила маркировки химических веществ и удобрений в целях поддержки бизнеса
2 мин на прочтение22 Июня 2026
Рынок топлива демонстрирует тенденцию к снижению: дизельное топливо в Украине может подешеветь ещё на 6–7 грн в течение трёх недель
1 мин на прочтение21 Июня 2026
Больше из GreenPost
В Виннице детей будут бесплатно обучать туризму, сапбордингу и выживанию в дикой природе
В Виннице детей будут бесплатно обучать туризму, сапбордингу и выживанию в дикой природе
2 мин на прочтение2 часа назад
Эксперт Светлана Ильчук вошла в состав Комитета ООН по правам ребенка
Дипломатическая победа Украины в Нью-Йорке: эксперт Светлана Ильчук вошла в состав Комитета ООН по правам ребенка
2 мин на прочтение4 часа назад
Фото ілюстративне: landlord.ua
В Украине представили проект, который разрушает стереотипы о современных фермерах
1 мин на прочтение5 часов назад
Фото: БЭБ
Мировой прогноз: аналитики предсказывают новый рекорд производства сои
2 мин на прочтение6 часов назад
Рынок безалкогольных напитков: рекордная выручка лидеров, иностранный капитал и географические центры
3 мин на прочтение7 часов назад
Скандал в Карпатах: внедорожники портят уникальное высокогорное озеро Герешаска
2 мин на прочтение8 часов назад
Архитектура нового времени: как прошел Украинский строительный конгресс и где искать миллиарды на восстановление
6 мин на прочтение10 часов назад
Возвращение «бабы-птицы»: на Хортице впервые за долгое время заметили редкого розового пеликана
2 мин на прочтениеВчера