MY.UAНовини
Пофарбувати стіни й отримувати енергію: вчені створили новий вид сонячних батарей
Пофарбувати стіни й отримувати енергію: вчені створили новий вид сонячних батарей

Пофарбувати стіни й отримувати енергію: вчені створили новий вид сонячних батарей

Сонячні батареї стають дедалі популярнішим, але вибагливим у догляді та до умов засобом поповнення запасів енергії. Однак вчені створили їм унікальну альтернативу, здатну з легкістю нашаровуватися на будь-які поверхні.

Дослідники з Канзаського університету домоглися значних успіхів у галузі органічних напівпровідників, що може прокласти шлях до створення більш ефективних і універсальних сонячних батарей. Історично кремній був основним матеріалом, використовуваним у сонячній енергетиці. Його висока ефективність і довговічність зробили його кращим вибором для фотоелектричних панелей. Однак жорсткість і висока вартість виробництва сонячних елементів на основі кремнію обмежують їх застосування, особливо на вигнутих поверхнях, пише Interesting Engineering.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

На відміну від наявних засобів, органічні напівпровідники, які є матеріалами на основі вуглецю, пропонують гнучкішу та економічно ефективнішу альтернативу. "Потенційно вони можуть знизити вартість виробництва сонячних батарей, оскільки ці матеріали можна наносити на довільні поверхні за допомогою розчинів — так само, як ми фарбуємо стіни, — пояснює Вай-Лун Чан, доцент кафедри фізики та астрономії Канзаського університету і автор дослідження, опублікованого в журналі Advanced Materials. Ба більше, органічні напівпровідники можна налаштувати на поглинання світла певної довжини хвилі, що розширює можливості їх застосування. "Ці характеристики роблять органічні сонячні панелі особливо придатними для використання в екологічних і стійких будівлях нового покоління, — зазначив Чан, — Це відкриває можливості для створення прозорих і кольорових сонячних панелей, які органічно вписуються в архітектурний дизайн".

Незважаючи на ці переваги, органічні сонячні батареї традиційно відстають за ефективністю від своїх кремнієвих аналогів: кремнієві панелі перетворюють на електрику до 25% сонячного світла порівняно з 12% ККД органічних елементів. Останні досягнення відродили інтерес до органічних напівпровідників. Новий клас матеріалів, відомих як нефулеренові акцептори (NFAs), дав змогу наблизити ефективність органічних сонячних батарей до 20%, скоротивши розрив із кремнієм.

Канзаська дослідницька група спробувала зрозуміти, чому NFAs перевершують інші органічні напівпровідники. Під час дослідження вони виявили дивовижне явище: за певних умов збуджені електрони в NFAs можуть отримувати енергію з навколишнього середовища, а не втрачати її. Аспірант Кушал Ріджал керував експериментами з використанням двофотонної фотоемісійної спектроскопії, що дає змогу відстежувати енергію збуджених електронів з точністю до трильйонної частки секунди.

Дослідники вважають, що такий приріст енергії є результатом поєднання квантової механіки та термодинаміки. На квантовому рівні збуджені електрони можуть існувати на кількох молекулах одночасно. Це, в поєднанні з другим законом термодинаміки, змінює типовий напрямок потоку тепла. "Для органічних молекул, розташованих у специфічній нанорозмірній структурі, типовий напрямок теплового потоку змінюється на протилежний, що призводить до збільшення загальної ентропії", — пояснив Ріджал.

Цей зворотний потік тепла дає змогу нейтральним екситонам отримувати тепло з довкілля, дисоціювати на позитивні та негативні заряди і генерувати електричний струм". Крім сонячних батарей, команда припускає, що їхні результати можуть поліпшити інші технології відновлюваної енергії, наприклад, фотокаталізатори для перетворення вуглекислого газу в органічне паливо. "Не дивлячись на те, що ентропія є добре відомою концепцією у фізиці та хімії, її рідко активно використовували для поліпшення роботи пристроїв із перетворення енергії", — підкреслив Ріджал.

Раніше Фокус розповідав про те, як з'являється блискавка. Електричний заряд, який за секунду розколює небо навпіл і спрямовується в землю, насправді є результатом складних і цікавих процесів, що відбуваються всередині хмар під час грози.

Також Фокус писав про те, що вчені створили бездротовий підшкірний зарядний пристрій. Нова розробка дасть змогу уникнути небезпечних і складних хірургічних втручань, для повторного заряджання імплантованих медичних пристроїв, що споживають електрику.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
6 знаків зодіаку чекають гарні новини 29 липня: хто потрапив у список везунчиків
GlavRed
2025-07-28T17:15:36Z
Вершина ніжності: рулет з маскарпоне без випікання, якому позаздрять кондитерські
24tv
2025-07-28T16:42:47Z
Може завдати шкоди іншим рослинам поряд: що безпечно саджати під волоським горіхом
24tv
2025-07-28T16:00:08Z
Чи потрібно косити картопляне бадилля: дачники поділилися секретом
24tv
2025-07-28T15:45:49Z
Рецепт ситного салату "Загадка": гості не одразу здогадаються, з чого він
Telegraf
2025-07-28T15:24:28Z
Екологічна катастрофа в Іспанії: тонни водоростей заполонили пляжі країни
ГЛАВКОМ NET
2025-07-28T14:54:08Z
Страва, яку захочеться повторити: соковита запіканка з кукурудзи та сиру
24tv
2025-07-28T14:45:17Z
Навіщо проколювати помідори: секретний прийом, який знають одиниці
24tv
2025-07-28T14:30:18Z
Без хімії та зусиль: один копієчний засіб прибере всю медведку з городу
GlavRed
2025-07-28T14:27:45Z
Лідер гурту "Пиріг і Батіг" поповнив лави ЗСУ
24tv
2025-07-28T17:12:19Z
Квіти, лампадки і стрічка з сучасникм гаслом: як виглядає могила Івасюка зараз
Telegraf
2025-07-28T16:45:08Z
Викликають ностальгію: 7 мультфільмів, які ми в дитинстві дивились по телевізору
24tv
2025-07-28T16:06:37Z
«Ще один мільярд Кемерону»: вийшов перший трейлер фільму «Аватар: Вогонь і попіл»
ITC
2025-07-28T16:01:05Z
Одна річ на літо, яка покращить будь-який образ: рекомендація стилістки
24tv
2025-07-28T15:45:39Z
Акторка Зої Дешанель вишукано оформила свою кухню: який елемент відразу впадає у вічі
24tv
2025-07-28T15:15:03Z
Вже не вперше обирає українське: зірка K-pop вийшов на сцену в кепі від Руслана Багінського
24tv
2025-07-28T15:03:51Z
Наречена лідера гурту БЕЗ ОБМЕЖЕНЬ різко відповіла на закиди, що була його коханкою
24tv
2025-07-28T14:57:26Z
У мережі поставили під сумнів службу Андрія Хливнюка: співак відповів на закиди
24tv
2025-07-28T14:42:57Z
Не втратьте урожай: 3 причини пожовтіння листя баклажанів
24tv
2025-07-28T17:03:26Z
12-річна Кіра прийшла до тями: що відомо про стан дівчинки, якій пересадили серце під обстрілами
24tv
2025-07-28T16:57:03Z
Японія першою у світі створюватиме людські ембріони зі стовбурових клітин, але є умова
ГЛАВКОМ NET
2025-07-28T14:18:25Z
Скасувати понеділок: дослідження доводить ефективність чотириденного робочого тижня
ITC
2025-07-28T14:07:29Z
Сіль: біле золото чи біла смерть
GlavRed
2025-07-28T13:28:01Z
На Львівщині хлопець три місяці ходив зі зламаною рукою: до яких наслідків це призвело
24tv
2025-07-28T12:57:59Z
Огірки будуть плодоносити до заморозків: зробіть кілька простих кроків
24tv
2025-07-28T12:18:17Z
Коли складати іспит для найкращого результату: науковці назвали точний час
24tv
2025-07-28T12:00:08Z
Названо професію з найвищим рівнем зрад у шлюбі
GlavRed
2025-07-28T10:27:09Z
Катастрофа на залізниці у Німеччині, серед пасажирів було 5 українців: у якому вони стані
24tv
2025-07-28T17:15:45Z
Таїланд: жахлива стрілянина на ринку забрала життя кількох людей
360ua.news
2025-07-28T17:09:58Z
Вивезла сина, хотіла ще й чоловіка: жінка вигадала хитру схему перетину кордону
ГЛАВКОМ NET
2025-07-28T17:00:56Z
За розбите скло — кримінальна справа, у Кременчуці затримали жінку після інциденту з ТЦК
360ua.news
2025-07-28T16:36:38Z
Росія вдарила FPV-дроном по авто на Харківщині, загинув чоловік
24tv
2025-07-28T16:06:05Z
Пекельна спека і лісові пожежі, Туреччина переживає екстремальні погодні умови
360ua.news
2025-07-28T16:00:28Z
ДТП за участі мотоцикліста паралізувала Берестейський проспект
ГЛАВКОМ NET
2025-07-28T15:48:44Z
Смертельна ДТП на Буковині: поліцейська могла перебувати у стані алкогольного сп'яніння
24tv
2025-07-28T15:45:20Z
4-місячна дівчинка померла у лікарні Полтави: що каже поліція
24tv
2025-07-28T15:33:37Z
Головне – досягти своїх цілей: у Путіна зробили нову цинічну заяву про війну в Україні
24tv
2025-07-20T09:30:42Z
“Це — ціль номер один”: Жданов назвав, куди гатила РФ під час атаки і що може бути наступним
TSN
2025-07-28T17:18:42Z
В Росії відповіли на новий ультиматум Трампа – що заявили
TSN
2025-07-28T17:18:30Z
росія модернізує "Шахеди"
iPress
2025-07-28T17:15:18Z
Пов'язано з Китаєм: чому новий дедлайн Трампа для Путіна становить 10 –12 днів
24tv
2025-07-28T17:12:44Z
Зеленський підписав закон щодо збільшення кількості штату СБУ
УкраинФорм
2025-07-28T17:09:50Z
Сенатор Грем про новий дедлайн для Росії: Путін серйозно прорахувався щодо Трампа
Лига
2025-07-28T17:03:24Z
Мерц не вважає угоду зі США хорошою, але вона найкраща з можливого
УкраинФорм
2025-07-28T17:03:15Z
У NASA наймасовіше скорочення в історії: чому звільняють тисячі працівників і навіщо це Трампу
24tv
2025-07-28T17:03:10Z
Військовим медикам передали унікальні евакуаційні автомобілі українського виробництва
AutoCentre
2025-07-28T17:15:40Z
РФ скорочує використання «Калібрів» у Чорному морі - Плетенчук
УкраинФорм
2025-07-28T17:06:26Z
Як отримати безкоштовне житло у Польщі
24tv
2025-07-28T16:57:36Z
Його має більше 8 тисяч українців: яке прізвище в давнину вважалося нещасливим
GlavRed
2025-07-28T16:57:15Z
Уряд дозволив роботу мобільних, сімейних та мінісадків
24tv
2025-07-28T16:48:58Z
Військовий після відпустки у Києві звернувся до Зеленського
ГЛАВКОМ NET
2025-07-28T16:45:33Z
Навіщо християнам освячувати будь-який транспорт: пояснення священника ПЦУ
24tv
2025-07-28T16:42:21Z
В Іспанії викрили школяра, який робив оголені фото однокласниць через ШІ
InternetUA
2025-07-28T16:42:18Z
Звільнення Кіндратівки: експерт назвав нові можливості для ЗСУ
TSN
2025-07-28T16:36:52Z
«Вони такої війни не бачили». Комбат Інтернаціонального легіону розповів, які пільги є в іноземних бійців
ГЛАВКОМ NET
2025-07-28T17:18:00Z
На Україну чекає найспекотніший день: синоптик назвала дату
GlavRed
2025-07-28T17:15:52Z
Росіяни намагаються прорватися до Куп'янська, – в ОСУВ "Хортиця" окреслили ситуацію на фронті
24tv
2025-07-28T17:03:53Z
Де буде спека +40, а в яких областях сильні зливи, грози та град: погода на тиждень
24tv
2025-07-28T17:03:35Z
Це остання вулиця Києва і в неї дуже поетична назва: де вона знаходиться
Telegraf
2025-07-28T16:57:08Z
Ця ніч зі мною назавжди, – азовець "Масло" розповів жахливі деталі теракту в Оленівці
24tv
2025-07-28T16:51:25Z
Медсестра з Херсона, яка коригувала російські обстріли, отримала довічне позбавлення волі
InternetUA
2025-07-28T16:31:42Z
Вдарить +14 і литимуть сильні зливи з градом: Україну накриває потужний циклон
GlavRed
2025-07-28T16:27:40Z
Ворог протягом дня атакував дві громади Сумщини, є поранені
УкраинФорм
2025-07-28T16:27:33Z
Усик приємно здивував тим, ким хочуть стати у майбутньому його сини
24tv
2025-07-28T17:12:09Z
Де зараз та як виглядає журналістка Ахава, яку обматюкав Алієв у скандальному інтерв'ю
24tv
2025-07-28T17:12:02Z
Векляк залишив Карпати
Football.ua
2025-07-28T16:40:50Z
Скандал на Євро з боксу: тренер влаштував бійку з рефері прямо на рингу
24tv
2025-07-28T16:36:18Z
"Це вирішено": головний тренер "Манчестер Сіті" Гвардіола зробив заяву про своє майбутнє
ZN UA
2025-07-28T16:33:15Z
Олімпійська чемпіонка Ольга Харлан показала романтику з нареченим-італійцем
GlavRed
2025-07-28T16:27:05Z
Мессі — четвертий у списку найкращих призначених гравців в історії МЛС за версією ESPN
Football.ua
2025-07-28T16:19:38Z
Шахтар вирішив не ставити пам'ятник Луческу в Україні: куди відвезуть скульптуру
24tv
2025-07-28T16:06:29Z
Кудрівка оголосила про підписання Морозка
Football.ua
2025-07-28T16:01:44Z
Мінімальна пенсія з 1 серпня: на що можуть розраховувати українські пенсіонери
Хвиля
2025-07-28T17:12:25Z
Новий графік руху поїздів на Дніпропетровщині: «Укрзалізниця» попередили про зміни в серпні
Политека
2025-07-28T17:00:10Z
Бронювання потужності Трансбалканського газопроводу зросло у 2,6 раза - Міненерго
УкраинФорм
2025-07-28T16:51:47Z
Єврокомісія звинуватила Temu у продажу незаконних товарів
Комсомольская правда
2025-07-28T16:42:46Z
Не тільки Росія: економіка Білорусі теж перебуває у стагнації
24tv
2025-07-28T16:33:01Z
Temu може втратити до 6% обороту
24tv
2025-07-28T16:21:17Z
Пекін відреагував на українські санкції проти китайських фірм за підтримку Росії
TSN
2025-07-28T16:18:23Z
Курс долара та євро у банках: Приват, Ощад та ПУМБ показали ціни на валюту
Хвиля
2025-07-28T15:57:48Z
Скільки зараз треба гривень, аби купити 500 євро
24tv
2025-07-28T15:45:18Z
Версія BIOS дозволяє подати 1600 Вт на відеокарту
ITC
2025-07-28T17:15:46Z
5 поширених помилок у Windows, яких припускаються майже всі користувачі: як їх уникнути
InternetUA
2025-07-28T17:13:34Z
Китайська оптимізація: гра Wuchang приховано масштабує зображення навіть у режимі без масштабування
ITC
2025-07-28T17:13:01Z
Телевізор з найкращим OLED-дисплеєм: експерти назвали лідера у 2025 році
Фокус
2025-07-28T17:06:28Z
Яку версію Windows встановити: Microsoft назвала найнадійнішу на сьогодні
Фокус
2025-07-28T16:51:04Z
Сліпуча яскравість: чому флагманський телевізор TCL перевершує LG, Samsung і Sony
Фокус
2025-07-28T16:36:44Z
Реагує навіть на дихання: чи існує кульова блискавка та як від неї вберегтися
GlavRed
2025-07-28T16:27:41Z
Google Chrome перестав бути безпечним для зберігання паролів: що радять експерти
InternetUA
2025-07-28T16:19:08Z
Apple iPhone 17 Pro отримає 8x зум, ще одну кнопку та професійний застосунок, — інсайдер
ITC
2025-07-28T16:12:33Z
Забутий суперкар мільярдера може стати найдорожчим McLaren в історії
Топ Жир
2025-07-28T17:06:36Z
Розкрито перші подробиці нового французького конкурента BMW X3 і Audi Q5
Фокус
2025-07-28T17:00:26Z
Tesla може зменшити свої амбітні плани щодо Cybertruck, щоб зробити його більш практичним
Топ Жир
2025-07-28T16:36:16Z
Найінноваційнішому фургону Mercedes-Benz виповнилося 30 років
AutoCentre
2025-07-28T16:19:04Z
Tesla виявилася кращою — 216 аварій у масштабному тесті систем автономного водіння
ITC
2025-07-28T16:04:02Z
У стилі 30-х: українець своїми руками створив вражаючий вінтажний спорткар
Фокус
2025-07-28T15:42:43Z
Нічого ніжного в цьому ретро-Тойоті з двигуном V8
Топ Жир
2025-07-28T15:36:43Z
Закинутий Chevrolet ZR1 у шарі пилу викликає подив у техаському паркінгу
Топ Жир
2025-07-28T14:51:00Z
Легендарний рожевий Cadillac від Mary Kay став електричним — модель OPTIQ отримають найуспішніші продавчині
ITC
2025-07-28T14:07:17Z