События Дом

Лепестки роз сделали солнечные батареи эффективнее

Поверхность солнечных элементов, которая напоминает лепестки цветка, может улучшить их светопоглощающие способности и тем самым позволить им генерировать больше энергии, говорят ученые из Технологического института Карлсруэ (KIT) в Германии. Ученые воспроизвели клетки эпидермиса розовых лепестков, которые имеют особенно хорошие антиотражающие свойства, в прозрачном материале, который они затем вставили в органическую солнечную ячейку. Статья об этом опубликована в журнале Advanced Optical Materials.

 

Как и растения, солнечные батареи поглощают энергию света и преобразуют его в другую форму. Для того чтобы делать это эффективно важно использовать большую часть светового спектра и улавливать свет, поступающий с различных углов падения вследствие изменения положения солнца. В ходе эволюции растения научились это делать, что является достаточным основанием для того, чтобы ученые внимательно изучали природные объекты при разработке солнечных элементов с широким спектром поглощения и способностями улавливать свет при различных углах его падения.
 
Так ученые из KIT и Центра солнечной энергии и водородных исследований (ZSW), также в Германии, решили исследовать оптические и антиотражающие свойства эпидермальных клеток у разных видов растений. Эти свойства особенно ярко выражены в лепестках роз, где они обеспечивают сильные цветовые контрасты и тем самым увеличивают вероятность опыления. Изучая эпидермис лепестков розы с помощью электронного микроскопа, ученые обнаружили, что он состоит из неорганизованного расположения плотно упакованных микроструктур, с дополнительными ребрами, сформированными случайным образом расположенными наноструктурами.
 
Для того чтобы получить синтетический аналог этой структуры, ученые сперва создали негативный оттиск формы эпидермиса в полимере «полидиметилсилоксан» на основе кремния, а затем отпечатали эту форму в прозрачном оптическом клее, который затем затвердевал под УФ-светом. "Этот простой и экономически эффективный метод создает микроструктуры глубиной и плотностью, которые трудно достижимы с помощью искусственных приемов," - говорит Гийом Гомард из KIT.
Затем ученые интегрировали этот отпечаток с поверхностью лепестка розы в органическую солнечную батарею, увеличивая эффективность преобразования энергии ячейки на 12% для вертикально падающего света. При очень пологих углах падения усиление эффективности было еще выше. Ученые объясняют это усиление в первую очередь превосходными антиотражающими свойствами поверхности лепестков роз, которые способны уменьшить отражение от поверхности до уровня ниже 5% даже при падении света под углом почти 80 °.
 

"Наш метод применим как к другим видам растений, так и другим фотоэлектрическим технологиям", - объясняет Гомард. - "Поскольку поверхности растений имеют многофункциональные свойства, можно было бы в будущем использовать сразу несколько из этих свойств для одной задачи." опубликовано econet.ru 

 

Источник: http://econet.ru/

Комментарии (Всего: 0)

Добавить комментарий

Что-то интересное

    Больше материалов
    Больше материалов
  • facebook
    Нажмите Нравится,
    чтобы читать Econet.ru в Facebook
    Спасибо, я уже с Econet.ru!