РАЗРАБОТАН ДЕШЕВЫЙ СВЕТОПОГЛОЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ

кремниеваяпанель

Исследователи показали, как можно модифицировать коммерчески доступные кремниевые пластины в структуру, которая эффективно поглощает солнечную энергию и выдерживает высокие температуры, необходимые для установок с концентрированной солнечной энергией, способные работать до 24 часов в сутки.

Ученые разрабатывают гибридную систему, которая объединяет солнечные фотоэлементы, которые преобразуют видимый и ультрафиолетовый свет в электричество, термоэлектрические устройства, которые преобразуют тепло в электричество, и паровые турбины для выработки электроэнергии. Термоэлектрические устройства и паровые турбины будут приводиться в движение теплом, собираемым и хранящимся с помощью зеркал, которые фокусируют солнечный свет на «селективном солнечном поглотителе и отражателе».

Для эффективного сбора солнечного необходимы специально разработанные поверхности, основанные на дешевых материалах, которые могли бы избирательно поглощать только фотоны определенного диапазона спектра света, отражая при этом другие.

— Ключевым моментом является то, что для максимально эффективного захвата солнечного света нужно сделать две вещи, которые противоречат друг другу: первая – поглощать так много солнечного света, сколько это возможно; и вторая —  не переизлучать эту энергию. Дело в том, что нечто очень горячее начинает светиться красным светом, и мы пытаемся предотвратить повторное излучение и при этом продолжить поглощение света, — рассказал Питер Бермель, доцент Школы электротехники и вычислительной техники Университета Пердью.

Именно он руководил исследовательской группой, которая продемонстрировала способ модифицикации кремниевой пластины, чтобы выдерживать температуры, приближающиеся к 535 градусам Цельсия, без потери стабильности или производительности.

— В этом исследовании мы использовали готовые кремниевые пластины в качестве платформы для проектирования, изготовления и характеризации структуры, способной поглощать много солнечного света, не переизлучая столько тепла. Мы добавляем слой сверху и снизу, чтобы придать ему большую способность поглощать солнечный свет, а также отражать более длинные волны, — отметил он.

Работа ученых была опубликована в журнале Applied Physics Letters.