Вчені підвищили ефективність сонячних панелей: яка нова межа

Вченим вдалося підвищити ефективність сонячних панелей / Колаж Главред, фото: Pexels

Новий метод перетворення світла дозволив вченим подолати обмеження сонячної енергії та досягти рекордної ефективності

Ви дізнаєтеся:

Дослідники заявили про прорив у сонячній енергетиці, який може змінити уявлення про можливості сучасних технологій. Новий метод дозволив отримати ефективність, що перевищує фізичну межу (межу Шоклі-Квіссера), яка раніше вважалася абсолютною.

Розробка базується на інноваційному підході до перетворення світла і відкриває шлях до створення більш потужних сонячних панелей у майбутньому. Про це пише SciTechDaily.

Як вдалося подолати обмеження

Довгий час вважалося, що сонячні панелі не можуть перетворювати більше певної частки енергії світла. Ця межа пов'язана з тим, що частина фотонів або занадто слабка, або втрачає надлишкову енергію у вигляді тепла.

Однак міжнародна команда вчених запропонувала інший підхід. Вони застосували технологію, засновану на ефекті «перевороту», яка дозволяє ефективніше використовувати енергію світла.

У результаті вдалося досягти показника близько 130%. Це означає, що система генерує більше носіїв енергії, ніж надходить фотонів.

У чому суть нової технології

Ключову роль відіграв процес, відомий як синглетне ділення. У звичайних умовах один фотон створює один екситон (носій енергії). Але за нового підходу один фотон може призводити до утворення відразу двох екситонів.

Ключову роль відіграв процес, відомий як синглетне ділення / Фото: Sora

Це фактично подвоює корисну енергію, яку можна витягти зі світла.

Для реалізації методу вчені використовували спеціальний металокомплекс на основі молібдену. Він здатний ефективно «захоплювати» енергію та мінімізувати втрати, які зазвичай виникають у процесі передачі.

Чому раніше енергія втрачалася

Однією з головних проблем сонячних батарей була нерівномірність енергії фотонів. Низькоенергетичне світло не запускає процес генерації струму, а високоенергетичне втрачає частину потужності у вигляді тепла.

Крім того, частина енергії «перехоплюється» іншим механізмом — резонансним переносом, який знижує загальну ефективність системи.

Нова технологія дозволяє зменшити ці втрати і спрямувати більше енергії на корисну роботу.

/ Инфографика: Главред

Раніше Главред писав про те, що експерт розкрив простий трюк для посилення сонячних панелей. Попит на автономні джерела живлення зростає, особливо серед українців на тлі агресії РФ та атак на енергетичну інфраструктуру.

Також повідомлялося про те, що нова гібридна сонячна панель перетворює дощ і сонячне світло на електрику. Пристрій може забезпечити стабільну енергію за будь-якої погоди.

Вам може бути цікаво:

Про джерело: SciTechDaily

SciTechDaily був заснований у 1998 році під назвою «SciTech Daily Review» як сайт-агрегатор наукових і технологічних публікацій. У 2011 році сайт зазнав ребрендингу: після зміни власника — DailyeDeals Inc. — формат змінили з агрегації сторонніх матеріалів на публікацію власних науково-технічних статей.

SciTechDaily охоплює широкий спектр тем: від фізики, астрономії та космосу до біології, медицини, технологій, екології та інженерії. За роки роботи SciTechDaily здобув авторитет у медіасфері: у 2002 році сайт був номінований на престижну премію «Webby Award» у категорії «Science». Сьогодні SciTechDaily входить до числа найпопулярніших науково-освітніх сайтів світу.

Новини заразКонтакти