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
Изображение сгенерировано ИИ
ВАКС утвердил соглашение со свидетелем по делу о незаконном присвоении нефтепродуктов на сумму свыше 817 млн грн
2 мин на прочтение2 часа назад
Россия атаковала подстанцию 750 кВ «Киевская» с помощью ударных дронов
Российские БПЛА атаковали один из самых мощных энергетических объектов Киевской области
1 мин на прочтениеВчера
Поддельные счета за электроэнергию: как не попасться на уловку мошенников
Поддельные счета за электроэнергию: как не попасться на уловку мошенников
3 мин на прочтение30 Сентября 2026
ФОТО: Bloomberg
В нескольких областях Украины ввели аварийные отключения электроэнергии
2 мин на прочтение30 Сентября 2026
«Нафтогаз» утвердил стратегию декарбонизации при поддержке Европейского инвестиционного банка
1 мин на прочтение30 Сентября 2026
Стало известно, как долго будут действовать льготные цены на газ
1 мин на прочтение29 Сентября 2026
Электроскутер: преимущества, особенности и как выбрать
4 мин на прочтение18 Сентября 2026
В парламенте представили проект госбюджета на 2027 год и одобрили реформы в области евроинтеграции
1 мин на прочтение17 Сентября 2026
Больше из GreenPost
Всемирный день без алкоголя 2 октября: влияние на здоровье и трезвость
Осознанный выбор в пользу здоровья во Всемирный день без алкоголя
1 мин на прочтение13 минут назад
Нацполиция в рамках программы EMPACT ENVI выявила незаконные свалки опасных отходов в четырёх регионах
Операция «PELIGROSOS»: полиция выявила 30 подозреваемых в экологических преступлениях и ущерб в размере почти 60 млн грн
4 мин на прочтениечас назад
Всемирный день сельскохозяйственных животных 2 октября: этика и гуманность
Защита, этика и благополучие: что стоит знать во Всемирный день сельскохозяйственных животных
1 мин на прочтение4 часа назад
Фото из открытых источников
Самый простой способ изменить мир к лучшему: 2 октября отмечается Всемирный день улыбки
1 мин на прочтение6 часов назад
Должностных лиц центра ГСЧС и предпринимателей подозревают в закупке поддельной лечебной грязи
1 мин на прочтениеВчера
Правительство изменило методику определения производительности спиртового оборудования для расчета акциза
1 мин на прочтениеВчера
МЕТРОНОМ в Киеве: как синергия девелоперов и архитекторов создает добавленную стоимость объектов
4 мин на прочтениеВчера
В Закарпатье объявили длительный запрет на лов ручьевой форели
1 мин на прочтениеВчера