Дослідники кажуть, що цей прорив може призвести до виробництва тонших, легших і гнучкіших сонячних панелей, які можна використовувати для живлення більшої кількості будинків і використовувати в більшій кількості продуктів.
Навчання --Під керівництвом дослідників з Університету Йорка та в партнерстві з Університетом NOVA Лісабона (CENIMAT-i3N) було досліджено, як різні конструкції поверхні впливають на поглинання сонячного світла в сонячних елементах, які разом утворюють сонячні панелі.
Вчені виявили, що конструкція шахової дошки покращує дифракцію, що підвищує ймовірність поглинання світла, яке потім використовується для створення електрики.
Сектор відновлюваної енергетики постійно шукає нові способи підвищити світлопоглинання сонячних елементів у легких матеріалах, які можна використовувати в продуктах від черепиці до вітрил для човнів і туристичного спорядження.
Кремній для сонячних батарей, який використовується для створення сонячних елементів, дуже енергоємний для виробництва, тому створення тонших елементів і зміна дизайну поверхні зробить їх дешевшими та екологічнішими.
Доктор Крістіан Шустер з кафедри фізики сказав: «Ми знайшли простий трюк для посилення поглинання тонких сонячних елементів. Наші дослідження показують, що наша ідея насправді конкурує з покращенням поглинання більш складних конструкцій — водночас поглинаючи більше світла глибоко в площина і менше світла біля самої поверхні структури.
«Наше правило проектування відповідає всім важливим аспектам уловлювання світла для сонячних елементів, розчищаючи шлях для простих, практичних, але видатних дифракційних структур з потенційним впливом за межі фотонних застосувань.
«Ця конструкція пропонує потенціал для подальшої інтеграції сонячних елементів у більш тонкі, гнучкі матеріали, а отже, створює більше можливостей для використання сонячної енергії в більшій кількості продуктів».
Дослідження показує, що принцип конструкції може вплинути не лише на сонячні батареї чи світлодіодні сектори, але й на такі застосування, як акустичні шумозахисні екрани, вітрозахисні панелі, протиковзкі поверхні, застосування біодатчиків та атомне охолодження.
Доктор Шустер додав:«В принципі, ми б розгорнули в десять разів більше сонячної енергії з такою ж кількістю поглинаючого матеріалу: у десять разів тонші сонячні батареї могли б забезпечити швидке розширення фотовольтаїки, збільшити виробництво сонячної електроенергії та значно зменшити наш вуглецевий слід.
«Насправді, оскільки переробка силіконової сировини є дуже енергоємним процесом, кремнієві елементи в десять разів тонші не тільки зменшать потребу в нафтопереробних заводах, але й коштуватимуть дешевше, таким чином сприяючи переходу до більш екологічної економіки».
Дані Міністерства бізнесу, енергетики та промислової стратегії показують, що відновлювана енергія, включаючи сонячну, склала 47% виробництва електроенергії у Великобританії за перші три місяці 2020 року.
Час публікації: 12 квітня 2023 р