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
Анна Лигун. Фото: Минэнерго
Кадровые ротации в энергетическом секторе: Кабмин назначил нового заместителя министра энергетики
1 мин на прочтениеВчера
Задержание командующего логистикой ВС и начальника УСБУ за коррупцию
Командующий логистикой Воздушных Сил и глава областного УСБУ задержаны за коррупцию
1 мин на прочтениеВчера
ФОТО: иллюстративное / starkon.gov.ua
Правительство выделило 1,6 млрд грн на поддержку конфайнмента и ликвидацию последствий атак РФ
2 мин на прочтениеВчера
Кабмин отменил дублирующие экологические согласования для бизнеса Фото иллюстративное
Минус две бумажки: Кабмин отменил дублирующие экологические согласования для бизнеса
2 мин на прочтениеВчера
Урановый прорыв Канады: впервые за 20 лет в стране построят новую шахту
2 мин на прочтениеВчера
Кадровые изменения в «Энергоатоме»: Правительство назначило Дарью Марчак в Наблюдательный совет компании
2 мин на прочтение25 Февраля 2026
Справедливость в графиках: в Украине начали массовые проверки облэнерго из-за жалоб потребителей
2 мин на прочтение25 Февраля 2026
Собственная генерация на продажу: как арендодателю легально поставлять электроэнергию и избежать штрафов
2 мин на прочтение25 Февраля 2026
Больше из GreenPost
Международный день противодействия буллингу
Розовое море солидарности: история и значение Международного дня противодействия буллингу
2 мин на прочтение19 минут назад
Реформа ETS и энергетические расходы ЕС: позиция Италии и союзников
Италия и группа стран ЕС требуют радикальной реформы системы ETS
2 мин на прочтениеВчера
Изображение: Spacegid.com
Ретроградный Меркурий: между астрономической иллюзией и социальным феноменом
3 мин на прочтениеВчера
Постные блюда: польза и секреты вкуса
Искусство постного стола: как превратить ограничения в гастрономическое путешествие
2 мин на прочтениеВчера
Угроза затопления в Одесской и Кировоградской областях: оперативный прогноз гидрологов на конец февраля
2 мин на прочтениеВчера
АМКУ заблокировал скандальный тендер Ровенской ОГА на 22 миллиона из-за «слива» под конкретного производителя
2 мин на прочтениеВчера
Численность рыси в Ровенской области выросла почти вдвое с начала полномасштабной войны в Украине: стоит ли людям бояться?
8 мин на прочтениеВчера
Гороскоп для всех знаков зодиака на 27 февраля 2026 года
5 мин на прочтениеВчера