Солнечные батареи это не только для крыш — некоторые здания даже имеют эти энергогенерирующие конструкции по всему фасаду. Но по мере того, как все больше зданий и общественных мест используют фотоэлектрические технологии, их монотонный черный цвет может портить эстетическую составляющую. Что ж, ученые создали солнечные панели, которые приобретают красочные оттенки, производя энергию почти так же эффективно, как традиционные.
Солнечные панели обычно имеют глубокий черный цвет, потому что их задача — поглощать свет , в то время как красный автомобиль выглядит красным, потому что покрытие отражает красный свет, а не поглощает его. Таким образом, большинство попыток придать этим устройствам цвет снизят их способность поглощать свет и генерировать энергию. Одной из альтернатив является использование структурных источников цвета, которые используют преимущества микроскопических форм, чтобы отражать только очень узкую, избирательную часть света, например, чешуйки на крыльях бабочки.
Однако предыдущие технологии, пытавшиеся включить структурный цвет, давали панелям нежелательную радужность или были дорогими для реализации в больших масштабах. Итак, Тао Ма, Ружу Ван и их коллеги хотели разработать способ придания солнечным панелям цвета с использованием конструкционного материала, который был бы простым и недорогим в применении и сохранял бы их способность эффективно производить энергию.
Команда распылила тонкий слой материала, называемого фотонным стеклом, на поверхности солнечных элементов. Стекло было изготовлено из тонкого неупорядоченного слоя диэлектрических микроскопических шариков сульфида цинка. Хотя большая часть света могла проходить через фотонное стекло, отдельные цвета отражались обратно в зависимости от размеров сфер.
Используя этот подход, исследователи создали солнечные панели, которые приобретали синие, зеленые и фиолетовые оттенки, при этом снижая эффективность выработки электроэнергии с 22,6% до 21,5%. Они также обнаружили, что солнечные панели , изготовленные с этим слоем фотонного стекла, сохраняли свой цвет и характеристики во время стандартных испытаний на долговечность, и что производство можно масштабировать. Исследователи планируют изучить способы сделать цвета более насыщенными, а также способы достижения более широкого диапазона цветов.
Дополнительная информация: Zhenpeng Li et al, Высокоэффективные, массовые и цветные солнечные фотоэлектрические элементы на основе самособирающихся фотонных стекол, ACS Nano (2022). DOI: 10.1021/acsnano.2c05840
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com