Istraživači kažu da bi ovo otkriće moglo dovesti do proizvodnje tanjih, lakših i fleksibilnijih solarnih panela koji bi se mogli koristiti za napajanje više domova i koristiti u širem rasponu proizvoda.
Studija --koju su vodili istraživači sa Sveučilišta u Yorku i proveli u partnerstvu sa Sveučilištem NOVA u Lisabonu (CENIMAT-i3N) -- istraživali su kako različiti površinski dizajni utječu na apsorpciju sunčeve svjetlosti u solarnim ćelijama, koje zajedno tvore solarne ploče.
Znanstvenici su otkrili da je dizajn šahovnice poboljšao difrakciju, što je povećalo vjerojatnost apsorpcije svjetlosti koja se potom koristi za stvaranje elektriciteta.
Sektor obnovljive energije stalno traži nove načine za povećanje apsorpcije svjetlosti solarnih ćelija u laganim materijalima koji se mogu koristiti u proizvodima od krovnih crijepa do jedara za čamce i opreme za kampiranje.
Silicij solarne kvalitete -- koji se koristi za izradu solarnih ćelija -- vrlo je energetski intenzivan za proizvodnju, pa bi stvaranje tanjih ćelija i promjena dizajna površine učinilo jeftinijima i ekološki prihvatljivijima.
Dr. Christian Schuster s Odsjeka za fiziku rekao je: "Pronašli smo jednostavan trik za povećanje apsorpcije tankih solarnih ćelija. Naša istraživanja pokazuju da se naša ideja zapravo suprotstavlja poboljšanju apsorpcije sofisticiranijih dizajna -- dok također apsorbira više svjetla duboko u ravna i manje svjetla u blizini same površinske strukture.
"Naše pravilo dizajna zadovoljava sve relevantne aspekte hvatanja svjetlosti za solarne ćelije, otvarajući put jednostavnim, praktičnim, a opet izvanrednim difrakcijskim strukturama, s potencijalnim utjecajem izvan fotonskih aplikacija.
"Ovaj dizajn nudi potencijal za daljnju integraciju solarnih ćelija u tanje, fleksibilne materijale i stoga stvara više mogućnosti za korištenje solarne energije u više proizvoda."
Studija sugerira da bi načelo dizajna moglo utjecati ne samo na sektor solarnih ćelija ili LED dioda, već i na aplikacije kao što su akustični štitovi od buke, ploče za zaštitu od vjetra, protuklizne površine, aplikacije biosenzora i atomsko hlađenje.
Dr Schuster je dodao:"U načelu, koristili bismo deset puta više solarne energije s istom količinom apsorbirajućeg materijala: deset puta tanje solarne ćelije mogle bi omogućiti brzo širenje fotonapona, povećati proizvodnju solarne električne energije i uvelike smanjiti naš ugljični otisak.
"Zapravo, budući da je rafiniranje sirovine silicija toliko energetski intenzivan proces, deset puta tanje silicijeve ćelije ne samo da bi smanjile potrebu za rafinerijama, već bi i koštale manje, osnažujući tako naš prijelaz na zelenije gospodarstvo."
Podaci Ministarstva za poslovnu, energetsku i industrijsku strategiju pokazuju da je obnovljiva energija - uključujući solarnu energiju - činila 47% britanske proizvodnje električne energije u prva tri mjeseca 2020.
Vrijeme objave: 12. travnja 2023