Нова фотогальванічна кераміка для сонячних панелей виявилася у тисячу разів ефективнішою за своїх попередників.

Завдяки технологіям 3D-друку, вчені змогли розробити інноваційний матеріал, здатний генерувати різні види 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 панелі з кремнію займають провідну позицію у сфері сонячної енергетики, адже цей матеріал є другим за поширеністю на Землі після кисню. Проте, їхня продуктивність поступається новітній фотоелектричній кераміці, розробленій швейцарськими вченими в останні роки.

Хоча сонячні панелі на основі кремнію вже багато років слугують відмінною альтернативою для отримання чистої енергії, їх закупівля стикається з численними суттєвими бар'єрами, які ускладнюють їх доступність для багатьох домогосподарств. Згідно з даними Architectural Digest, вартість установки може коливатися від 17 430 до 23 870 доларів США. На цю ціну впливають різноманітні фактори, такі як енергетичні вимоги вашого житла, географічне розташування, вибір типу панелей і навіть можливі федеральні податкові знижки. Внаслідок цього фахівці галузі продовжують шукати нові, більш ефективні, екологічно чисті та економічно вигідні рішення для використання сонячної енергії.

Фотоелектрична кераміка, розроблена в ETH Zurich, має перовскітну структуру, що представляє собою металоорганічний каркас з двовимірною сіткою. Цей матеріал здатний поглинати природне світло, що дозволяє йому генерувати електричний заряд і розкладати молекули води на водень та кисень. Коли світло взаємодіє з перовскітами, оксид алюмінію виступає провідником для електронів, які утворюються в цих наночастинках, направляючи їх до поверхні кераміки й таким чином виробляючи електричний струм. Інноваційна структура цієї кераміки робить її ідеальною для використання в замкнених системах.

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 інноваційний пристрій здатен досягати температури в 1500 градусів за Цельсієм, що активує термохімічну реакцію, в результаті якої відбувається розщеплення води та вуглекислого газу, вловленого з атмосфери. У результаті цього процесу утворюється синтетичний газ (або синтез-газ), який можна використовувати для створення рідкого пального, наприклад, авіаційного керосину.

Це підходи, які науковці винайшли для ефективного використання сонячної енергії, і водночас вони вдосконалили наші способи її контролю. Цього вдалося досягти завдяки інноваційним технологіям 3D-друку. Сонячні реактори, як відомо, містять пористі елементи, що сприяють поглинанню сонячного випромінювання.