Слънчевите панели ще осигуряват повече енергия благодарение на специални багрила: какво измислиха учените

Изследователи от университета във Вюрцбург (Германия) са разработили революционна система, която може значително да увеличи ефективността на слънчевите клетки чрез абсорбиране на светлината в целия видим диапазон. Подробности съобщи TechSpot.

Традиционните слънчеви клетки на базата на силиций могат да абсорбират светлина в целия видим спектър, но го правят „слабо“. Те също така трябва да са доста дебели, за да абсорбират достатъчно фотони, за да генерират значителни количества електричество. Този допълнителен обем ги прави по-тежки, по-скъпи и по-трудни за инсталиране. От друга страна, тънкослойните слънчеви клетки са относително евтини, леки и тънки (те са с дебелина само 100 нанометра). Но могат да поемат само тясна част от слънчевия спектър, което не ги прави алтернатива.

Изследователите от университета във Вюрцбург обаче може да са решили проблема с тънкослойните слънчеви клетки с нов био базиран дизайн. Те са разработили системата URPB, създадена по образец на фотосинтетичните нишки на растения и бактерии, които са много ефективни при улавянето на слънчевата светлина.

URPB използва четири различни багрила, подредени в прецизно очертана конфигурация. Устройството може да улавя светлина в ултравиолетовия, видимия и близкия инфрачервен диапазон с отлична ефективност. Всеки слой абсорбира светлина в ултравиолетовия, червения, виолетовия и синия спектър. При тестовете на екипа, системата е преобразувала 38% от светлината в използваема енергия — порядък по-добър, отколкото отделните багрила биха могли да се справят сами.

Постиженията на германския екип далеч не са единственият опит да се изтръгне повече енергия от фотоволтаичните клетки. Например, учени от Турция наскоро анализираха полусферичната структура на фотоволтаичните слънчеви клетки, които могат да абсорбират до 66% повече светлина в сравнение с плоските панели. Компютърните симулации изглеждаха обещаващи, но реални прототипи трябва да бъдат създадени и тествани.

Преди това, през 2023 г., учените се опитаха да подобрят традиционните силициеви слънчеви клетки, като добавиха нов перовскитен слой отгоре. Това съединение улавя различни дължини на вълната на светлината, като потенциално увеличава ефективността с повече от 30% — ключов праг за по-голяма жизнеспособност на слънчевата енергия в глобален мащаб.