Исследователи из Института материаловедения Севильи (ICMS) нашли уникальный способ защитить солнечные панели от влаги, повышая эффективность их работы. При этом предложенное ими плазменное покрытие может дополнительно генерировать ток от кинетической энергии дождя.
Как сообщает медиа Interesting Engineering, разработчики рассчитывают, что эта технология будет способствовать развертыванию сети Интернета вещей, а также системы внешних датчиков. Речь идет о тех, что используются для мониторинга окружающей среды и состояния сооружений.
"Наша работа предлагает передовое решение, которое сочетает технологию фотоэлектрических перовскитовых солнечных элементов с трибоэлектрическими наногенераторами в тонкопленочной конфигурации, демонстрируя таким образом возможность внедрения обеих систем сбора энергии", – рассказала Кармен Лопес, исследователь ICMS.
Зачем нужен перовскит?
Современные солнечные панели обеспечивают человечество чистой энергией, но они крайне зависимы от погодных условий и времени суток. Кроме того, в полезную энергию удается преобразовать далеко не всю энергию Солнца.
Перовскитовые материалы, в свою очередь, могут повысить эффективность преобразования солнечного света в электрический ток. Кроме того, они менее затратны по сравнению с материалами, которые сейчас используются при производстве панелей.
"Дождевой" бонус
Исследователи из ICMS не только использовали более эффективный перовскит, но и дали оборудованию возможность генерировать энергию из падающих капель дождя. Для этого команда нанесла на поверхность пленку толщиной менее 100 нанометров. Чтобы понять микроскопические размеры – средняя толщина человеческого волоса составляет 80 000 нанометров.
Эта пленка использует плазменную технологию и выполняет двойную роль:
- инкапсулятора. Пленка защищает химические свойства ячеек перовскита, одновременно увеличивая их эффективность поглощения света;
- трибоэлектрической поверхности. Нанослой преобразует кинетическую энергию в электрическую.
В результате тестирования ученые обнаружили, что падения одной капли дождя на созданную ими нанопленку достаточно, чтобы сгенерировать 110 В энергии. Этого достаточно для питания небольшого устройства.
Устранение недостатков панелей
Дождливый климат является вызовом для развертывания солнечных электростанций. Предложенная ICMS технология позволяет эффективно защищать панели от влаги, параллельно извлекая из нее дополнительную энергию.
У ученых есть обоснованное ожидание, что их разработка станет удачным решением для питания широкого спектра устройств, даже погруженных в воду. Одновременно она может помочь питать датчики на мегасооружениях и в метеорологических исследованиях.
"Наше исследование подчеркивает потенциал покрытий, нанесенных плазменными методами, как многофункционального решения, которое защищает чувствительные энергетические устройства и разрабатывает системы, способные собирать энергию из различных источников окружающей среды, таких как гибридные солнечно-дождевые панели", – отмечают ученые.
ЭкоПолитика ранее рассказывала, что ученые изобрели технологию преобразования отработавших промышленных газов в сырье для пластмасс.
