Výskumníci tvrdia, že prelom by mohol viesť k výrobe tenších, ľahších a flexibilnejších solárnych panelov, ktoré by sa dali použiť na napájanie viacerých domácností a mohli by sa použiť v širšom sortimente produktov.
Štúdium --vedený výskumníkmi z University of York a realizovaný v spolupráci s NOVA University of Lisbon (CENIMAT-i3N) – skúmal, ako rôzne povrchové úpravy ovplyvnili absorpciu slnečného svetla v solárnych článkoch, ktoré sa spájajú do solárnych panelov.
Vedci zistili, že šachovnicový dizajn zlepšil difrakciu, čo zvýšilo pravdepodobnosť absorpcie svetla, ktoré sa potom používa na výrobu elektriny.
Sektor obnoviteľnej energie neustále hľadá nové spôsoby, ako zvýšiť absorpciu svetla solárnymi článkami v ľahkých materiáloch, ktoré možno použiť vo výrobkoch od strešných škridiel po lodné plachty a kempingové vybavenie.
Kremík solárnej kvality – používaný na výrobu solárnych článkov – je veľmi energeticky náročný na výrobu, takže vytvorenie tenších článkov a zmena dizajnu povrchu by ich zlacnili a boli šetrnejšie k životnému prostrediu.
Dr Christian Schuster z Katedry fyziky povedal: "Našli sme jednoduchý trik na zvýšenie absorpcie tenkých solárnych článkov. Naše výskumy ukazujú, že naša myšlienka v skutočnosti konkuruje zlepšeniu absorpcie sofistikovanejších dizajnov - a zároveň absorbuje viac svetla hlboko v rovine a menej svetla v blízkosti samotnej povrchovej štruktúry.
„Naše konštrukčné pravidlo spĺňa všetky relevantné aspekty zachytávania svetla pre solárne články, čím otvára cestu jednoduchým, praktickým a napriek tomu vynikajúcim difrakčným štruktúram s potenciálnym vplyvom mimo fotonických aplikácií.
"Tento dizajn ponúka potenciál na ďalšiu integráciu solárnych článkov do tenších, flexibilných materiálov, a preto vytvára viac príležitostí na využitie solárnej energie vo viacerých produktoch."
Štúdia naznačuje, že princíp dizajnu by mohol mať vplyv nielen v sektore solárnych článkov alebo LED, ale aj v aplikáciách, ako sú akustické protihlukové štíty, panely proti vetru, protišmykové povrchy, aplikácie biosnímania a atómové chladenie.
Doktor Schuster dodal:„V princípe by sme nasadili desaťkrát viac solárnej energie s rovnakým množstvom absorpčného materiálu: desaťkrát tenšie solárne články by mohli umožniť rýchlu expanziu fotovoltaiky, zvýšiť výrobu solárnej elektriny a výrazne znížiť našu uhlíkovú stopu.
"V skutočnosti, keďže rafinácia kremíkovej suroviny je taký energeticky náročný proces, desaťkrát tenšie kremíkové články by nielen znížili potrebu rafinérií, ale tiež by ich stáli menej, čím by umožnili náš prechod na zelenšie hospodárstvo."
Údaje z Ministerstva obchodu, energetiky a priemyselnej stratégie ukazujú, že obnoviteľná energia vrátane solárnej energie predstavovala 47 % výroby elektriny v Spojenom kráľovstve v prvých troch mesiacoch roku 2020.
Čas odoslania: 12. apríla 2023