Сонячні панелі стануть ефективнішими в тисячу разів: у них замінили один важливий елемент

Нову модифікацію представили дослідники з Галле-Віттенберзького університету ім. Мартіна Лютера, повідомляє techspot.com. Ефекту вдалося досягти завдяки титанату барію (BaTiO₃), який славиться здатністю генерувати електрику з сонячного світла.

Вчені розмістили тонкі шари титанату барію між шарами титанату стронцію і титанату кальцію і отримали шарувату структуру, яка за рахунок цього мала більшу електропровідність. До того ж, дослідники відрегулювали товщину кожного шару і таким чином отримали можливість керувати продуктивністю системи.

Як пояснили самі вчені, важливу роль зіграло чергування сегнетоелектричного матеріалу (титанат барію) з параелектричним (титанат стронцію). Тут слід пояснити, що сегнетоелектрики — це клас матеріалів, що володіють спонтанною поляризацією, і саме ця властивість і робить їх корисними в різних електронних пристроях. Що стосується параелектриків, то вони спонтанною поляризацією не володіють, але в особливих умовах (наприклад, за низьких температур) можуть поводитися як сегнетоелектрики.

Що дають нанокристали

Поєднання шарів, за словами вчених, покращує поглинання сонячної енергії і полегшує генерацію електричних зарядів, що вільно рухаються.

При створенні нового матеріалу дослідники використовували потужний лазер для випаровування кристалів і їхнього повторного осадження в шарах завтовшки 200 нанометрів. Їм вдалося створити структуру, що складається з 500 шарів.

За результатами випробувань з використанням лазера структура виявилася в тисячу разів ефективнішою за чистий титанат барію тієї самої товщини за того, що використовувалося на дві третини менше фотоелектричного елемента. Ефект виявився стійким, залишаючись майже постійним протягом шести місяців.

Панелі з використанням таких сонячних елементів можуть виявитися набагато ефективнішими за ті, в яких використовуються фотоелектричні елементи на основі кремнію. До того ж, нанокристалічні сонячні елементи набагато компактніші. Новий матеріал взагалі простіший у виробництві та довговічніший.

Також Фокус писав, що в Австралії було створено незвичайну батарею нового покоління. Вона дасть змогу зберігати сонячну енергію на даху дешевше і безпечніше, ніж будь-коли раніше.

Також стало відомо, що конусна батарея на основі натрію може змінити світ назавжди. Група дослідників з Університету Райса (США) дійшла висновку, що своєрідна форма батареї може сприяти зберіганню енергії за допомогою натрію і калію (які набагато дешевші та доступніші за літій).