Цибуля замість нафти: вчені зробили інноваційну плівку для поліпшення сонячних панелей

Новий матеріал виявився ефективнішим за наявні покриття з поліетилентерефталату, яке широко використовується зараз.

У Фінляндії та Нідерландах вчені зробили ефективну плівку з речовини, видобутої з цибулі, для захисту сонячних елементів від передчасної деградації. Подробиці опублікували на сайті Університету Турку.

Сонячні елементи піддаються великій кількості шкідливого ультрафіолетового світла, через що можуть швидко виходити з ладу. До речі, нещодавно у Великій Британії збільшили термін служби сонячних панелей за допомогою наночастинок оксиду алюмінію.

Зазвичай їх захищають за допомогою прозорих плівок із матеріалів на основі нафти, а їх видобуток та утилізація дуже шкідливі для довкілля. Тому дослідники шукають заміну з біоматеріалів, одним з яких є наноцелюлоза. Вона виробляється шляхом розщеплення целюлози на нановолокна, які потім можуть бути оброблені різними способами для отримання захисту від УФ-випромінювання.

Співробітники Університету Турку й Університету Аалто у Фінляндії та Університету Вагенінгена в Нідерландах помітила, що наноцелюлоза, пофарбована екстрактом лушпиння червоної цибулі, добре захищає від ультрафіолетового світла, блокуючи 99,9% випромінювання з довжиною хвилі до 400 нанометрів. За ефективністю вона перевершила навіть широко застосовувану плівку на основі поліетилентерефталату (ПЕТ), який вибрали для дослідження як ринковий стандарт.

УФ-випромінювання (хвилі нижче 400 нм) шкідливі для сонячних елементів, але водночас вони повинні отримувати світло з видимого і частково інфрачервоного світла, щоб перетворювати сонячну енергію на електрику. Розробка біоматеріалів часто має на увазі компроміс між захистом від УФ-випромінювання і світлопропусканням у видимій області.

Плівка, оброблена червоним цибулевим барвником, виявилася цікавим рішенням, перевищивши 80% світлопропускання на довших хвилях (650-1100 нанометрів). Вона також зберегла свої характеристики протягом тривалого періоду випробувань.

У майбутньому дослідники планують розробити біорозкладні типи сонячних елементів, які можна буде використовувати як джерела живлення для датчиків, наприклад, в упаковці харчових продуктів.

"Лісова промисловість зацікавлена в розробці нових високоякісних продуктів. У галузі електроніки це можуть бути також компоненти для сонячних батарей", — каже професор матеріалознавства Каті Мієттунен.