Рожеві пелюстки виготовляють сонячні батареї ефективніше Bashny.Net

Поверхня сонячних батарей, які нагадують квіткові пелюстки, може поліпшити свої світлоабсорбуючі здібності і тим самим дозволити їм генерувати більше енергії, кажуть вчені в Карлсруе технологічного інституту (KIT) в Німеччині. Вчені відтворили епідермісні клітини рожевих пелюсток, які мають особливо хороші антирефективні властивості, в прозорому матеріалі, які потім вставляються в органічну сонячну клітинку. Ця стаття була опублікована в журналі Advanced Optical Materials.

2213669


Як рослини, сонячні панелі поглинають енергію світла і перетворюють її в іншу форму. Для того, щоб зробити це ефективно, важливо використовувати більшість спектра світла і захоплення світла, що надходить з різних кутів захворюваності через зміни положення сонця. В ході еволюції рослини навчилися це зробити, що достатня причина для науковців ретельно вивчити природні предмети у розвитку сонячних батарей з широким спектром поглинання і можливістю захоплення світла під різними кутами її захворюваності.



Так вчені з КІТ та Центру досліджень Solar Energy та Hydrogen Research (ZSW), також у Німеччині, вирішили вивчити оптичні та антирефективні властивості епідермальних клітин у різних видах рослин. Ці властивості особливо виражені в пелюстках троянд, де вони забезпечують сильний колір контрастів і тим самим підвищують ймовірність запилення. Вивчаючи епідерміс з пелюсток троянд з електронним мікроскопом, вчені виявили, що він складається з неорганізованого розташування щільно запакованих мікроструктур, з додатковими ребрами, що утворюються випадково влаштованими наноструктурами.
Для отримання синтетичного аналога цієї структури вчені вперше створили негативне враження форми епідермісу в полідиметилсилоксане на основі кремнію, а потім роздрукували цю форму в прозорому оптичному клею, який потім загартував під УФ-світлом. «Цей простий і економічно ефективний метод створює мікроструктури глибини і щільності, які важко досягти з штучними техніками», – розповідає Гуляму Гомард від KIT.

р.

Вчені потім інтегрують цей відбитк з поверхнею пелюстки троянди в органічну сонячну клітинку, підвищуючи ефективність перетворення енергії клітинки на 12% для вертикально випадаючого світла. На дуже ніжних кутах відхилялися результативності. Вчені атрибутують це зростання в першу чергу до відмінних антирефективних властивостей поверхні пелюсток троянди, які здатні зменшити відбиття від поверхні до нижче 5% навіть при світлі потрапляє під кутом майже 80 °.
«Наший метод застосовується для інших видів рослин, а також інших фотоелектричних технологій», – пояснює Гомард. «Синцеві поверхні рослин мають багатофункціональні властивості, можна в майбутньому використовувати кілька цих властивостей для одного завдання. й