Нова фотоелектрична кераміка для сонячних панелей у 1000 разів потужніша за аналоги

Використовуючи технологію 3D-друку, дослідники створили матеріал, який може забезпечити кілька форм чистої енергії.

Інженери з ETH Zurich, державного дослідницького університету в Швейцарії, розробили фотоелектричну кераміку, яка може перетворювати сонячне світло на енергію в 1000 разів ефективніше, ніж традиційні сонячні панелі. Про це пише ресурс Eco News.

Сонячні елементи на основі кремнію домінують на сцені сонячної енергетики, оскільки матеріал, з якого їх виробляють, вважається другим за поширеністю на планеті після кисню. Однак їхня ефективність тьмяніє порівняно з ефективністю фотоелектричної кераміки, яку швейцарські дослідники розробили останніми роками.

Хоча сонячні елементи на основі кремнію вже кілька десятиліть є винятковою альтернативою чистої енергії, придбання цього джерела енергії пов'язане з багатьма істотними перешкодами, які ускладнюють доступ до нього для більшості домогосподарств. За даними Architectural Digest, вартість установки становить від 17 430 до 23 870 доларів США. На ціну можуть впливати різні чинники, включно з енергетичними потребами вашого будинку, місцем розташування, вибором панелей і навіть федеральними податковими пільгами. Тому галузеві експерти продовжують шукати більш ефективні, стійкі та доступні способи використання сонячної енергії на найвищому рівні.

Фотоелектрична кераміка, розроблена в ETH Zurich, містить структуру перовскіту, яка являє собою металоорганічний каркас із двовимірною сіткою. Оскільки матеріал поглинає природне світло і генерує електричний заряд, він дає змогу розщеплювати молекули води на водень і кисень. Коли світло потрапляє на перовськіти, оксид алюмінію діє як шлях для електронів, що генеруються цими наночастинками, до поверхні кераміки, тим самим виробляючи електричний струм. Структура цієї новаторської кераміки робить її придатною для внутрішнього споживання.

У той час як вчені ETH Zurich просунули нас на крок уперед у глобальному енергетичному переході за допомогою фотоелектричної кераміки, вони старанно працювали, розробляючи нові технології для використання природних ресурсів і виробництва рідкого палива з сонячного світла і повітря. Вони продемонстрували процес, піддаючи сонячний реактор концентрованому сонячному світлу від параболічного дзеркала.

Цей винахід міг досягати температури до 1500 градусів за Цельсієм, що запускало термохімічну реакцію, яка розщеплювала воду і вуглекислий газ, захоплений з повітря. Отримана сполука була синтетичним газом (або синтез-газом), який потім можна було використовувати для виробництва рідкого палива, наприклад, гасу для авіації.

Це методи, які вчені розробили для використання сонячного світла, але вони також знайшли спосіб поліпшити наше управління цим джерелом енергії. Вони зробили це за допомогою нового типу технології 3D-друку. Відомо, що сонячні реактори мають всередині пористі структури, які відповідають за поглинання сонячного світла.