Батареї стануть непотрібними: просте покриття розв'язує давню проблему сонячних панелей

Нове покриття вирішує головний конфлікт між сонячними елементами, призначеними для швидкого переміщення заряду для максимального вироблення енергії, та фотодетекторам, основною функцією яких є придушення руху заряду, щоб виявляти слабкі світлові сигнали. Про це пише Interesting Engineering.

Оскільки дві технології конфліктують між собою, дослідники зазвичай розглядають їх як окремі пристрої. Проте цього разу вченим вдалося обійти цей конфлікт, використовуючи нове покриття для сонячних елементів

Покриття виготовляється з однієї простої молекули бензолу та фосфонової кислоти, або скорочено BPA. При нанесенні на звичайний прозорий електрод BPA утворює самоорганізований моношар, який хімічно зв'язується з поверхнею.

Цей шар дозволяє вирівнювати енергію на межі розділу, щоб пристрій міг ефективно витягувати заряди, що робить його придатним для роботи сонячних елементів. Водночас це дозволяє придушувати фоновий шум, що добре для виявлення світла.

Як нове покриття покращить сонячні панелі

Сучасна електроніка на сонячних батареях, призначена для використання у приміщеннях, потребує постійного живлення, однак батареї зношуються, а підключення до електромережі не завжди можливо.

Хоча у приміщеннях часто є достатньо освітлення, звичайні сонячні елементи не оптимізовані для нього. Щоб використовувати цю енергію, досі було потрібно два окремих пристрої: один для збору світла, а інший для його виявлення, що подвоювало вартість і вимоги до простору.

Своєю чергою сонячний елемент на основі BPA дозволяє виконувати подвійну функцію на одній плівці, дозволяючи їй одночасно генерувати енергію та виявляти світло. Для цього плівці BPA достатньо типового внутрішнього освітлення.

Випробування показали, що сонячні елементи BPA здатні досягати ефективності 28,6% у приміщенні, значно перевершуючи традиційні технології. Вони також довго залишаються стабільними, демонструючи продуктивність 87% після 1000 годин вловлювання світла в приміщенні.

Важливо Китай відмовляється від сонячних панелей і вітрогенераторів завдяки новому диву техніки

Нова технологія легко масштабується до більших розмірів без значної втрати ефективності, а також підходить для гнучких пристроїв. Окрім того, вона дуже дешева, маючи майже в 9 разів краще співвідношення вартості та продуктивності, ніж існуючі матеріали.

"Якщо дивитися на ситуацію в цілому, то нова плівка дозволяє створювати автономні пристрої для використання в приміщенні, які не потребують батарей і підзарядки. Вона може виявитися корисною для носимих пристроїв, датчиків для "розумних" будівель, промислових моніторів і навіть мініатюрних систем спостереження", — підсумували у виданні.

Нагадаємо, британські вчені знайшли спосіб підвищити ефективність сонячних панелей за допомогою хімічної солі.

Фокус також повідомляв, що барвник з червоної цибулі може покращити захист сонячних панелей від руйнування.