Ефективна спілка сонячних панелей та паливних елементів

Однією з причин, чому сонячні батареї ще не взяли на домінантну роль у енергетичному секторі світу, є те, що матеріали, які вони виготовлені з дуже короткочасних і вимагають постійного оновлення, збільшення вартості виробленої енергії. Ці матеріали дуже часто перегріваються і не просто деградують під час використання, що знижує шанси на конкурувати з іншими відновлюваними джерелами енергії, такими як вітрові або гідрогенератори.

Група вчених на чолі з Михайлом Замковом з зеленим державним університетом Bowling Green State University запропонувала нове рішення для цієї проблеми у вигляді синтезу двох типів неорганічних нанокристалів, кожен з яких більш міцний і міцний, ніж органічні аналоги. У статті опубліковано в журналі Visualized Експерименти, вчені зосереджені на синтезі рідини двох нанокристалів, які виробляють водню та електричну заряду при впливі світла.





«Основна перевага даного методу полягає в тому, щоб безпосередньо об'єднати світловий поглинач і каталізатор реакції без використання органічних речовин», - сказав Михайло Замков.

Нові сонячні панелі об'єднують технологію фотоелектричної клітинки, яка може генерувати енергію протягом дня і технології водневого палива, яка буде використовувати паливні елементи вночі. Це можливо двома новими типами нанокристалів, які замінюють органічні молекули традиційно використовуються у виробництві сонячних панелей.

Нанокристали унікальні з двох причин: через їх дизайн об'єднують два абсолютно різні способи виробництва енергії і вони повністю неорганічні, що робить їх більш міцними. Перший тип нанокристалів має форму стрижнеподібної форми і дозволяє виробляти водню під впливом сонячних променів. Другий тип складається з шарів, що накладаються на один і має фотоелектричні властивості.

За даними дослідників, замінюючи традиційний матеріал з їх новим створенням, також дозволить сонячним панелями стати більш міцними і довговічними, ніж виготовляються з використанням звичайних органічних матеріалів. Органічні сполуки дуже схильні до високих температур і ультрафіолетового випромінювання, тому заміщення їх неорганічними аналогами може грати на користь дешевої сонячної енергії.





Ці кристали не тільки менш чутливі до теплового і ультрафіолетового випромінювання, але вони також не страждають від проблеми деградації, яка характерна для їх органічних аналогів. Сонячні панелі з органічних матеріалів дуже часто «випилюються» під час роботи, а продуктивність нанокристалів можна відновити за допомогою простого метанолу «миття».

Таким чином, нові нанокристали, виготовлені з цинку селеніду та кадмію сульфіду з додаванням платинового каталізатора, можуть стати основним елементом у створенні комбінованого способу виробництва енергії з сонця – ефективного поєднання сонячної панелі та паливної комірки. Забезпечить чистою енергією 24 години на добу. У той же час lifespan такої технології буде набагато довше 20 років, які тепер стандартні для звичайних сонячних панелей.

Джерело: /users/104