Výzkumníci tvrdí, že průlom by mohl vést k výrobě tenčích, lehčích a flexibilnějších solárních panelů, které by mohly být použity k napájení více domácností a mohly by být použity v širší řadě produktů.
Studie --vedená výzkumníky z University of York a vedená ve spolupráci s NOVA University of Lisabon (CENIMAT-i3N) – zkoumala, jak různé povrchové úpravy ovlivnily absorpci slunečního světla v solárních článcích, které dohromady tvoří solární panely.
Vědci zjistili, že šachovnicový design zlepšil difrakci, což zvýšilo pravděpodobnost absorbování světla, které se pak používá k výrobě elektřiny.
Sektor obnovitelných zdrojů energie neustále hledá nové způsoby, jak zvýšit absorpci světla solárními články v lehkých materiálech, které lze použít ve výrobcích od střešních tašek po lodní plachty a kempinkové vybavení.
Křemík solární kvality – používaný k výrobě solárních článků – je velmi energeticky náročný na výrobu, takže vytvořením tenčích článků a změnou designu povrchu by byly levnější a šetrnější k životnímu prostředí.
Dr Christian Schuster z katedry fyziky řekl: "Našli jsme jednoduchý trik, jak zvýšit absorpci tenkých solárních článků. Naše výzkumy ukazují, že náš nápad ve skutečnosti konkuruje vylepšení absorpce sofistikovanějších konstrukcí - a zároveň absorbuje více světla hluboko v rovina a méně světla v blízkosti samotné povrchové struktury.
"Naše konstrukční pravidlo splňuje všechny relevantní aspekty zachycování světla pro solární články a otevírá cestu pro jednoduché, praktické a přesto vynikající difrakční struktury s potenciálním dopadem mimo fotonické aplikace.
"Tento design nabízí potenciál pro další integraci solárních článků do tenčích, flexibilních materiálů, a proto vytváří více příležitostí pro využití solární energie ve více produktech."
Studie naznačuje, že princip návrhu by mohl mít dopad nejen v sektoru solárních článků nebo LED, ale také v aplikacích, jako jsou akustické protihlukové štíty, panely proti větru, protiskluzové povrchy, aplikace biologického snímání a atomové chlazení.
Doktor Schuster dodal:„V zásadě bychom nasadili desetkrát více solární energie se stejným množstvím absorpčního materiálu: desetkrát tenčí solární články by mohly umožnit rychlou expanzi fotovoltaiky, zvýšit výrobu solární elektřiny a výrazně snížit naši uhlíkovou stopu.
"Ve skutečnosti, protože rafinace křemíkové suroviny je tak energeticky náročný proces, desetkrát tenčí křemíkové články by nejen snížily potřebu rafinerií, ale také by stály méně, což by umožnilo náš přechod k zelenější ekonomice."
Údaje z ministerstva pro obchod, energetiku a průmyslovou strategii ukazují, že obnovitelná energie – včetně solární energie – tvořila 47 % výroby elektřiny ve Spojeném království v prvních třech měsících roku 2020.
Čas odeslání: 12. dubna 2023