Вчені створили сонячні панелі з дерева, які працюють цілодобово

Дослідники з Китаю розробили незвичний матеріал на основі деревини, який здатен не лише поглинати сонячне світло, а й накопичувати тепло та виробляти електроенергію після заходу сонця. Технологію розглядають як перспективне рішення для охолодження електроніки, підвищення енергоефективності будівель і створення автономних джерел живлення.

Про це пише редакція Новини.LIVE з посиланням на TechRadar.

З чого виготовлені нові сонячні панелі

Основою розробки стала деревина охроми — легкого тропічного дерева, яке росте в Центральній та Південній Америці. Вчені використали її природну структуру з рівними мікроканалами, а потім провели глибоку обробку на нанорівні.

Спочатку з матеріалу видалили лігнін, завдяки чому його пористість перевищила 93%. Після цього стінки каналів покрили надтонкими шарами чорного фосфорену — речовини, яка добре поглинає світло і перетворює його на тепло.

Щоб захистити фосфорен від руйнування, дослідники додали шар із дубильної кислоти та іонів заліза. Для ще кращого поглинання світла в структуру ввели срібні наночастинки, а поверхню зробили надгідрофобною, щоб вода просто скочувалася з неї.

Внутрішні канали нового матеріалу заповнили стеариновою кислотою — екологічною речовиною, яка плавиться під час нагрівання і віддає тепло під час охолодження.

У денний час сонячне тепло розплавляє цю кислоту, а вночі вона поступово охолоджується. Саме завдяки цьому виникає температурна різниця, яка дозволяє матеріалу продовжувати виробляти електроенергію навіть у повній темряві.

За даними дослідників, структура здатна запасати близько 175 кілоджоулів тепла на кілограм і перетворювати понад 91% сонячного світла на корисне тепло.

Це порівнюють із кількістю енергії, якої вистачило б, щоб закип'ятити пів літра води. Для такого легкого матеріалу це є дуже сильним результатом.

Після переробки деревина витримала 100 циклів нагрівання й охолодження без помітного погіршення властивостей. Крім того, матеріал показав вогнестійкість, оскільки самостійно згасав менш ніж за дві хвилини, а також стійкість до мікробів і забруднень.

Раніше Новини.LIVE писали, що великі масиви сонячних панелей у пустельних регіонах можуть впливати не лише на виробництво електроенергії, а й на локальні природні умови. Дослідження показують, що в окремих сценаріях такі установки здатні змінювати температуру біля поверхні, режим опадів і навіть створювати передумови для активнішого росту рослинності.

Також Новини.LIVE розповідали, що в Європі дедалі популярнішими стають компактні сонячні панелі, які можна підключати безпосередньо до звичайної домашньої розетки. Такий формат значно спрощує встановлення, не потребує складного монтажу й дає змогу хоча б частково покривати побутове споживання електроенергії.