Компактний електромобіль Mercedes-Benz Concept EQA дебютував у Франкфурті (відео)
13 Вересня , 2017
Робот успішно дебютував в якості диригента
14 Вересня , 2017

Нові сонячні елементи з перовскіту створені вченими, натхненними оком мухи

Новий фотоелемент, в основі якого лежить принцип будови очей комах, допоможе вченим подолати ряд перешкод у розробці сонячних панелей на основі перовскіту.

На думку дослідників Стенфордського університету, укладання крихітних сонячних елементів разом, подібно мікролінзам в оці комахи, може прокласти шлях до нового покоління сучасних фотогальванічних елементів.

Для захисту від температурних впливів, вологи, механічних пошкоджень перовскітних комірок – дуже крихкого фотовольтаїчного матеріалу – вчені використовували рішення, яке докладно описано в журналі Energy & Environmental Science.

«Перовскіт – це недорогий матеріал з великим потенціалом, який перетворює сонячне світло в електрику так само ефективно, як звичайні сонячні елементи з кремнію, – каже Рейнхольд Даускардт, професор матеріалознавства та техніки і старший автор дослідження. – Проблема в тому, що перовскіти надзвичайно нестійкі і механічно тендітні. Вони ледь переживають виробничий процес, не кажучи вже про довговічності в навколишньому середовищі».

Більшість сонячних установок, таких як, наприклад, традиційні панелі, мають плоску конструкцію. Але цей підхід погано працює з перовскітними сонячними батареями, оскільки перовскіти мають складну кристалічну структуру, яка має механічні властивості, подібні кухонній солі.

Щоб вирішити проблему міцності, команда Стенфорду звернулась до природи.

«Ми були натхненні органом зору мухи, який складається із сотень крихітних сегментованих очей, – пояснює Даускардт. – Він має гарну форму у вигляді сот з вбудованою функцією дублювання: якщо ви втратите один сегмент, його замінять сотні інших. Кожен окремий сегмент дуже крихкий, але він екранований щільною стіною інших навколо нього».

Використовуючи око комахи в якості моделі, дослідники створили складову сонячну комірку – своєрідні стільники з перовскітних мікроелементів, кожен з яких інкапсульований в шестикутний каркас шириною 500 мікрон, зроблений з недорогої епоксидної смоли, що широко використовується в мікроелектроніці.

Така конструкція не вплинула на ефективність перетворення сонячної енергії в електрику, однак значно збільшила міцність фотоелементів. Крім того, вчені піддавали перовскітні елементи нагріванню до 85 градусів з 85% відносною вологістю протягом шести тижнів. Незважаючи на ці екстремальні умови, комірки продовжували виробляти електроенергію з відносно незмінною продуктивністю.

Даускардт і його колеги подали патентну заявку на нову технологію. Для підвищення ефективності вони вивчають нові способи розсіювання світла від епоксидного каркасу в перовскітне ядро кожної клітинки.

Джерело: stanford.edu

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: