Американські науковці створили сонячну батарею, що виробляє у 15 разів більше енергії, ніж аналоги

Науковці з Університету Рочестера створили новий тип термоелектричного сонячного пристрою, який здатен виробляти у 15 разів більше енергії, ніж попередні аналоги. Замість традиційних фотоелементів, що перетворюють світло безпосередньо в електрику, ця технологія генерує струм із теплової різниці, створеної концентрованим сонячним випромінюванням.

Розробку очолює професор оптики Чунлей Ґо, який використовує ультрашвидкі фемтосекундні лазери для модифікації поверхонь матеріалів. Дослідники сформували на тонкій пластині з вольфраму мікроструктуровану поверхню, що майже повністю поглинає видиме світло, нагріваючись сильніше, ніж звичайний метал. Для утримання тепла над поверхнею натягнули прозору плівку, яка створює ефект мініатюрної теплиці, зменшуючи втрати енергії через конвекцію.

На «холодній» стороні пристрою команда обробила алюмінієву фольгу, утворивши ряди мікроканавок, які значно збільшують площу поверхні та прискорюють відведення тепла. Завдяки цьому температурна різниця між гарячою і холодною частинами пристрою стала набагато більшою, що дало змогу різко підвищити ефективність термоелектричного ефекту Зеєбека. У лабораторних тестах така система показала до 15 разів вищу продуктивність, ніж стандартні термоелектричні генератори.

Нова технологія відкриває перспективи для живлення сенсорів, IoT-пристроїв, переносної електроніки та навіть елементів енергетичної інфраструктури у віддалених місцях, де використання сонячних панелей обмежене. Модифіковані поверхні легкі, не мають рухомих частин і можуть працювати в умовах, де традиційні фотоелектричні модулі неефективні.

Попри те, що система поки що експериментальна, команда планує масштабувати процес лазерного оброблення для промислового застосування та перевірити стійкість матеріалів у реальних погодних умовах. Якщо ці випробування будуть успішними, сонячна термоелектрична технологія може стати важливою складовою гібридних енергосистем майбутнього, які поєднують перетворення світла та тепла для максимального використання сонячної енергії.

Источник: noworries.news