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.

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.

Джерело матеріала
3D-печать пениса: инновация, которая может помочь многим мужчинам
TSN
Секретный космоплан США вернулся на Землю
Корреспондент
"Печатает" готовую еду: в Китае создали необычный 3D-принтер на базе ИИ
Фокус
Затерянный мир в облаках: удивительные факты о "доме богов" Рорайма
TSN
Тираж It Takes Two Has Sold достиг 23 миллионов — A Way Out продано 11 миллионов
GameMag
«Где вместить 8 метров кишок в таком животе?»: в сети подискутировали вокруг «людей без ракурсов»
Апостроф
Ученые изобрели "суперкожу", самостоятельно заживляющую 90% порезов за 4 часа
TSN
Может заменить Maxar для ВСУ: Франция запустила мощный спутник CSO-3, – Defense Express
Фокус
Магнитная буря 8 марта: какая ее мощность
UAToday
Гороскоп на 9 марта 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
Гороскоп на воскресенье 9 марта 2025 года
UAToday
Теория «желтого такси»: почему мужчины женятся не по любви, а только в правильное для себя время
Marie Claire
Как сделать котлеты более сочными: именитые шеф-повара добавляют в фарш очень интересный ингредиент
TSN
Приносят удачу и чистят воздух: названы самые неприхотливые комнатные цветы
GlavRed
Печенье за 20 минут: ароматное, хрустящее и без лишних усилий, такой рецепт понравится всем
Знай
Что такое morning shed и чем опасен этот бьюти-тренд
Marie Claire
Топ-3 продукта, которые наносят необратимый вред здоровью
Comments UA
Счастливчики выходных: три знака Зодиака, которым повезет 8-9 марта 2025 года
Фокус
Полиция разоблачила сотни незаконных каннабисовых ферм благодаря подозрительным "электрикам"
Фокус
На Львівщині священник організував педагогічну ферму
AgroNews
Замаскировались под экипаж скорой помощи: в Закарпатье разоблачили схему для уклонистов
TSN
В Германии подростки устроили взрыв, когда жарили сосиски в канализации
Корреспондент
На Закарпатье отец зарезал младенца
TSN
Пошутил и оказался в наручниках: подростка задержали за угрозу взорвать самолет
Знай
Из-за атаки дронов в Запорожье вспыхнул масштабный пожар: есть кадры с места происшествия
ZN UA
В США казнили заключенного методом расстрела впервые за 15 лет
TSN
Удар России ночью 8 марта: более 10 погибших в Допрополье, "ад" в Одессе и жертвы в Богодухове
TSN
У "Динамо" сорвался трансфер бразильского футболиста
ZN UA
Биатлон: результаты мужской гонки преследования на этапе Кубка мира в Нове-Место
TSN
Ман Сити повторил антирекорд эры Гвардиолы
Корреспондент
Самуельссон выиграл пасьют в Новом Месте, Пидручный и Мандзин финишировали в очках
Корреспондент
"Манчестер Сити" проиграл главной сенсации сезона АПЛ и рискует выпасть из зоны ЛЧ
TSN
"Манчестер Сити" интересуется футболистом сборной Украины – СМИ
ZN UA
Бразильский талант подтвердил свой переход в "Шахтер"
ZN UA
Президент ФИФА представил Трампу в Белом доме трофей Клубного чемпионата мира
ZN UA
Александру Усику установили четкие сроки, когда он обязан провести защиту пояса WBA
Известия Киев
Украинское метро и "УЗ" в Minecraft: харьковчанин воссоздает атмосферные станции с поразительной точностью
Знай
Світові ціни на чавун відновилися після падіння
AgroNews
Россияне ударили по Константиновке и Покровску – есть погибшие и раненые
Лига
В Доброполье количество пострадавших возросло до 40 человек
Корреспондент
За три недели ДТЭК вернул свет более 130 тыс. семей Одесщины после обстрелов
Апостроф
В Донецкой области новые жертвы российских обстрелов
Корреспондент
За день на фронте более 100 боев - Генштаб
Корреспондент
Последствия ужасного удара на Доброполье: десятки погибших и раненых, в том числе дети
TSN
В Днепре на маршруты выпустили вторую партию трамваев из Лейпцига – фото
Лига
Певица Тина Кароль со сцены пожаловалась на коллег
Апостроф
"Крик 7" вернет трех убитых персонажей вместе с Кортни Кокс: что задумала студия
Знай
Павел Зибров рассекретил бизнес сына от экс-жены за границей и как часто общается с внуками
TSN
Дантес засветил полностью голую Кацурину и насмешил забавным поздравлением с 8 Марта
TSN
10 раз, когда сериал «Черное зеркало» предсказал наше будущее
Marie Claire
Что-то не так: Безумный тизер «Громовержцев*», где Баки сражается с курицей
GameMag
Режиссер "Форсажей" снимет экранизацию комикса BRZRKR с Киану Ривзом
GameMag
Тарас Тополя показал редкое фото с 4-летней дочерью и ошеломил их сходством
TSN
Лунный календарь красоты на март 2025 года: когда делать маникюр и другие процедуры
TSN
Генштаб рассказал о ситуации на Курщине
Корреспондент
Букмекеры начали принимать ставки на смерть Папы Римского: какие шансы
Comments UA
Какая максимальная скорость в городе и за городом с 1 марта: памятка для водителей
UAToday
Завтрак долгожителя: 100-летняя женщина рассказала, что она ест в начале дня
TSN
Заместитель командира Третьей штурмовой отметил действия страны ЕС, которые уже не похожи «на печальную европейскую риторику»
Апостроф
На Курщине враг снова массово использует солдат из КНДР: фото DeepState
TSN
Lifecell запустил услугу для экономии, но придется заплатить больше: как отреагировали украинцы
Знай
В Минобороны рассказали о "невидимом фронте Украины", и это не "конотопские ведьмы"
TSN
Интерес снизился: сколько украинцев празднуют Международный женский день, — опрос
Фокус
Потерю обоняния после COVID-19 победили: ученые смогли вернуть его переболевшим людям
Фокус
Чем полезны цитрусовые: исследования показали, как эти фрукты влияют на психическое здоровье и настроение
TSN
Оторванные от реальности и потенциально опасные: кто такие нарциссы и как их определить
Фокус
Верные друзья и братья по несчастью: у людей и лабрадоров обнаружили общие гены
Фокус
Если у кота пахнет изо рта: когда это просто еда, а когда – сигнал тревоги
Знай
Ходьба для похудения: варианты, которые помогут вам оставаться в форме
TSN
Какая самая вредная часть курицы - ее не стоит употреблять в пищу
UAToday
Не путайте с усталостью: 8 причин, почему ваша энергетика ослабла
Marie Claire
Вирус папилломы человека: когда нужно мужчинам делать прививку
ZN UA
ПФУ провел расширенную индексацию: пенсии увеличили тем, кто этого и не ожидал
Знай
Дроны атаковали НПЗ в Ленинградской области: чем он важен
UAToday
Исторический рекорд. Теперь газ РФ дороже чем в США
ГЛАВКОМ NET
Весна близко, но не здоровое питание: цены на овощи совершили резкий скачок – позволят себе единицы
Знай
Минимум – 450 гривен: кто может получить компенсацию от Пенсионного фонда
Знай
У одних пенсия пять тысяч, у других — двадцать при прочих равных. Как это исправить
ZN UA
Не только Украина: с какой страной США хотят заключить соглашение о "редкоземах"
Comments UA
МХП запустить нову лінійку продуктів
AgroNews
Весенний переворот цен: какие овощи и фрукты могут стать дешевле
Знай
В Украине появился роскошный 965-сильный электромобиль от BYD и Mercedes
Фокус
Редкий Ferrari за $240000 с интересной историей простоял 25 лет заброшенным в сарае
Фокус
Эпидемия Коррозии беспрецедентных масштабов: Геймплейный тизер Edge of Memories
GameMag
Поиск автомобиля: основные варианты покупки
Мій Харків
Автомобильные топливные насосы – надежное питание двигателя
AutoSite
В Китае показали электрифицированное семейное авто за $21 000 с запасом хода 1400 км
Фокус
Карбон, керамика и 700 "лошадок": в Украину приехал зверь Aston Martin с мотором Mercedes
Знай
Собаки предпочитают поездки в электромобилях - исследование
Корреспондент
Toyota представила в Китае свой самый доступный электромобиль
Корреспондент
Бывший советник Трампа рассказал, что скрывается за угрозами новых санкций против РФ
Comments UA
В Сирии казнены сотни гражданских - правозащитники
Корреспондент
«Тот центр силы, который заявит о защите более слабых - сплотит вокруг себя еще больше стран»: украинский дипломат оценил новый расклад сил
Апостроф
Мобилизация после войны: продолжат ли поступать повестки
Знай
Во Франции прошли многотысячные демонстрации за права женщин
Европейская правда
Военный заявил об опасности перемирия: озвучил тревожный план захвата Украины
Comments UA
У Трампа отреагировали на отказ Путина от уступок
Хвиля
Трамп снова критикует тарифы Индии и вводит новые пошлины
TSN
«Такая война будет продолжаться и после войны»: на фоне разоблачения «крота» ФСБ блогер предостерег о людях, которые способны продаться за копейку
Апостроф