Нові, більш довговічні сонячні елементи, натхненні комірчастою структурою очей комах

Біомімікрія – це імітація моделей або систем, знайдених у природному світі, з метою вирішення людських проблем. Це те, що вже досить добре висвітлено в робототехніці, де дослідники черпають натхнення в природних типах пересування або матеріалах. Дослідники зі Стенфордського університету роблять щось подібне з новим проектом з фотоелектрики – за винятком того, що в цьому випадку вони використовують дизайн ока комахи для натхнення нового покоління сонячних елементів.

Їх робота полягає в тому, щоб відтворити складне око комахи, упакувавши кілька крихітних сонячних елементів, виготовлених з фотоелектричного матеріалу під назвою перовскіт, разом в шестикутний каркас. Таке пакування робить їх більш міцними, коли елементи контактують з теплом, вологою або механічними навантаженнями.

Це речі, з якими звичайні сонячні панелі здатні впоратися без проблем. Однак перовськіт є надзвичайно чутливим матеріалом, який дуже легко ламається. Завдяки використанню щільної стільникової структури, цей ефект пом’якшується. Це також означає, що якщо один сегмент сонячної батареї зламається, сотні інших продовжать працювати.

• Надтонкий шар графену може допомогти захистити сонячні панелі наступного покоління
• Більше немає панелей? ШІ допомагає створювати розпилювані сонячні елементи, на які можна наносити фарбу
• “Оумуамуа не самотній: У нашій Сонячній системі знайдено більше міжзоряних об’єктів

Лабораторія Даускардта/Стенфордський університет

Під час випробувань дослідники виявили, що їхній матеріал може витримувати температуру 185 градусів за Фаренгейтом і відносну вологість 85 відсотків протягом шести тижнів без будь-яких негативних наслідків.

Причина, чому перовскіт є бажаним матеріалом для використання, незважаючи на його слабкість, полягає в тому, що він дешевий і простий у виробництві, в той час як його ефективність значно покращилася за вісім років, що минули з моменту його впровадження. “Ми отримали майже таку ж ефективність перетворення енергії з кожного маленького перовскітного елемента, яку ми отримали б від планарного сонячного елемента”, – сказав Райнхольд Даускардт, професор матеріалознавства та інженерії в Стенфорді і старший автор дослідження. “Таким чином, ми досягли величезного збільшення стійкості до руйнування без шкоди для ефективності”.

Нам доведеться почекати і подивитися, чи приживеться ця концепція сонячних елементів, але це, безумовно, інтригуючий доказ концепції. Між цим та іншими подібними інтригуючими проектами “невидимих” сонячних панелей, безумовно, немає нестачі в інноваційній роботі, яка ведеться в галузі фотоелектрики прямо зараз.

Рекомендації редакції

• Високі температури і алмазне ковадло можуть призвести до прориву в області сонячних батарей
• Напівпрозорі сонячні батареї можуть забезпечити енергією самодостатні теплиці завтрашнього дня
• Як винести урок

Source: digitaltrends.com