Батареи станут ненужными: простое покрытие решает давнюю проблему солнечных панелей

Новое покрытие решает главный конфликт между солнечными элементами, предназначенными для быстрого перемещения заряда для максимальной выработки энергии, и фотодетекторам, основной функцией которых является подавление движения заряда, чтобы обнаруживать слабые световые сигналы. Об этом пишет Interesting Engineering.

Поскольку две технологии конфликтуют между собой, исследователи обычно рассматривают их как отдельные устройства. Однако на этот раз ученым удалось обойти этот конфликт, используя новое покрытие для солнечных элементов

Покрытие изготавливается из одной простой молекулы бензола и фосфоновой кислоты, или сокращенно BPA. При нанесении на обычный прозрачный электрод BPA образует самоорганизованный монослой, который химически связывается с поверхностью.

Этот слой позволяет выравнивать энергию на границе раздела, чтобы устройство могло эффективно извлекать заряды, что делает его пригодным для работы солнечных элементов. В то же время это позволяет подавлять фоновый шум, что хорошо для обнаружения света.

Как новое покрытие улучшит солнечные панели

Современная электроника на солнечных батареях, предназначенная для использования в помещениях, требует постоянного питания, однако батареи изнашиваются, а подключение к электросети не всегда возможно.

Хотя в помещениях часто есть достаточно освещения, обычные солнечные элементы не оптимизированы для него. Чтобы использовать эту энергию, до сих пор требовалось два отдельных устройства: одно для сбора света, а другое для его обнаружения, что удваивало стоимость и требования к пространству.

В свою очередь солнечный элемент на основе BPA позволяет выполнять двойную функцию на одной пленке, позволяя ей одновременно генерировать энергию и обнаруживать свет. Для этого пленке BPA достаточно типичного внутреннего освещения.

Испытания показали, что солнечные элементы BPA способны достигать эффективности 28,6% в помещении, значительно превосходя традиционные технологии. Они также долго остаются стабильными, демонстрируя производительность 87% после 1000 часов улавливания света в помещении.

Важно Китай отказывается от солнечных панелей и ветрогенераторов благодаря новому чуду техники

Новая технология легко масштабируется до больших размеров без значительной потери эффективности, а также подходит для гибких устройств. Кроме того, она очень дешевая, имея почти в 9 раз лучшее соотношение стоимости и производительности, чем существующие материалы.

"Если смотреть на ситуацию в целом, то новая пленка позволяет создавать автономные устройства для использования в помещении, не требующие батарей и подзарядки. Она может оказаться полезной для носимых устройств, датчиков для "умных" зданий, промышленных мониторов и даже миниатюрных систем наблюдения", — подытожили в издании.

Фокус также сообщал, что краситель из красного лука может улучшить защиту солнечных панелей от разрушения.