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
В Летичевской общине планируют изменить целевое назначение земель под объекты ВЭС
В Хмельницкой области готовят проект строительства новой ветроэлектростанции
2 мин на прочтениеВчера
Тарифы на электроэнергию: правительство установило цену в 4,32 грн
Кабинет министров официально зафиксировал цену на электроэнергию для населения
2 мин на прочтение30 Апреля 2026
Фото: КГГА
ЕБРР выделяет средства на создание 200 МВт новых мощностей для Киева
2 мин на прочтение30 Апреля 2026
Фото иллюстративное: winterseitler с сайта Pixabay
Парламент принял в первом чтении законопроект о гармонизации энергетического законодательства с нормами ЕС
2 мин на прочтение30 Апреля 2026
Бывшего руководителя «Львовгаза» будут судить за хищение 3,7 млн грн в связи с тарифами
1 мин на прочтение29 Апреля 2026
Рынок топлива 29 апреля: стагнация цен и «дизельные» сюрпризы от сетей
2 мин на прочтение29 Апреля 2026
В Житомире НАК «Нафтогаз Украины» заблокировала счета стратегического теплокоммунэнерго
2 мин на прочтение29 Апреля 2026
Украина представила стратегические инфраструктурные цели в рамках Инициативы «Три моря»
2 мин на прочтение29 Апреля 2026
Больше из GreenPost
Акция «1 миллион деревьев памяти и жизни» в Киеве 2 мая: как принять участие
2 мая в Киеве состоится массовая посадка деревьев в рамках международного экологического проекта.
2 мин на прочтениеВчера
Отчет об ОВОС становится условием кредитования бизнеса в Украине — что нужно знать
Отчет об оценке воздействия на окружающую среду становится обязательным условием для кредитования бизнеса в Украине
4 мин на прочтениеВчера
Фото иллюстративное
Судебный вердикт на Волыни: сельсовет обязали оформить землю под свалками
1 мин на прочтениеВчера
Фото: скриншот из видео
В Хмельницкой области изучают «Украинскую Австралию»: уникальность Товтрового хребта
1 мин на прочтениеВчера
Магия двух Полнолуний и энергия Тельца: подробный гороскоп на май 2026 года
3 мин на прочтениеВчера
Рекордное обмеление Киевского моря: экологи предупреждают о катастрофических последствиях для нереста рыбы
2 мин на прочтениеВчера
Весенняя декада наблюдения за птицами: роль общественного мониторинга в охране биоразнообразия
2 мин на прочтениеВчера
Международный день партизанского выращивания подсолнечника меняет облик современных мегаполисов
2 мин на прочтениеВчера