Ученые создали солнечные панели из дерева, которые работают круглосуточно

Исследователи из Китая разработали необычный материал на основе древесины, который способен не только поглощать солнечный свет, но и накапливать тепло и вырабатывать электроэнергию после захода солнца. Технологию рассматривают как перспективное решение для охлаждения электроники, повышения энергоэффективности зданий и создания автономных источников питания.

Об этом пишет редакция Новини.LIVE со ссылкой на TechRadar.

Из чего изготовлены новые солнечные панели

Основой разработки стала древесина охромы — легкого тропического дерева, которое растет в Центральной и Южной Америке. Ученые использовали ее природную структуру с ровными микроканалами, а затем провели глубокую обработку на наноуровне.

Сначала из материала удалили лигнин, благодаря чему его пористость превысила 93%. После этого стенки каналов покрыли сверхтонкими слоями черного фосфорена — вещества, которое хорошо поглощает свет и превращает его в тепло.

Чтобы защитить фосфорен от разрушения, исследователи добавили слой из дубильной кислоты и ионов железа. Для еще лучшего поглощения света в структуру ввели серебряные наночастицы, а поверхность сделали сверхгидрофобной, чтобы вода просто скатывалась с нее.

Внутренние каналы нового материала заполнили стеариновой кислотой — экологичным веществом, которое плавится при нагревании и отдает тепло при охлаждении.

В дневное время солнечное тепло расплавляет эту кислоту, а ночью она постепенно охлаждается. Именно благодаря этому возникает температурная разница, которая позволяет материалу продолжать вырабатывать электроэнергию даже в полной темноте.

По данным исследователей, структура способна запасать около 175 килоджоулей тепла на килограмм и превращать более 91% солнечного света в полезное тепло.

Это сравнивают с количеством энергии, которой хватило бы, чтобы вскипятить пол-литра воды. Для такого легкого материала это очень сильный результат.

После переработки древесина выдержала 100 циклов нагревания и охлаждения без заметного ухудшения свойств. Кроме того, материал показал огнестойкость, поскольку самостоятельно потухал менее чем за две минуты, а также устойчивость к микробам и загрязнениям.

Ранее Новини.LIVE писали, что большие массивы солнечных панелей в пустынных регионах могут влиять не только на производство электроэнергии, но и на локальные природные условия. Исследования показывают, что в отдельных сценариях такие установки способны менять температуру у поверхности, режим осадков и даже создавать предпосылки для активного роста растительности.

Также Новини.LIVE рассказывали, что в Европе все популярнее становятся компактные солнечные панели, которые можно подключать непосредственно к обычной домашней розетке. Такой формат значительно упрощает установку, не требует сложного монтажа и позволяет хотя бы частично покрывать бытовое потребление электроэнергии.