Шалупінне ад чырвонай цыбулі стала абаронным слоем для сонечных батарэй

Новае інавацыйнае пакрыццё блакуе 99,9% ультрафіялетавага выпраменьвання і пры гэтым застаецца празрыстым і біябяспечным. Выпрабаванні пацвердзілі яго даўгавечнасць і эфектыўнасць.

Ахоўная плёнка на аснове экстракту шалупіння чырвонай цыбулі. Фота: Väinö Anttalainen / utu.fi

Сонечныя батарэі ўсё шырэй выкарыстоўваюцца для генерацыі энергіі, але яны схільныя да разбурэння пад уздзеяннем ультрафіялетавага (UV) выпраменьвання. Гэта скарачае іх тэрмін службы і зніжае эфектыўнасць. Каб абараніць сонечныя элементы ад дэградацыі, выкарыстоўваюцца спецыяльныя ахоўныя пакрыцці, якія блакуюць UV-прамяні і прадухіляюць разбурэнне матэрыялаў.

Цяперака для абароны сонечных батарэй прымяняюцца палімерныя плёнкі на аснове нафтапрадуктаў — такія, як палівінілфтарыд (PVF) і поліэтылентэрафталат (PET). Аднак навукоўцы шукаюць больш экалагічныя альтэрнатывы, і адным з перспектыўных варыянтаў стала нанацэлюлоза — біяпалімер, які можна мадыфікаваць для паляпшэння абароны ад UV-выпраменьвання.

Распрацоўка біяпакрыццяў для сонечных батарэй патрабуе балансу паміж абаронай ад UV-прамянёў і высокай празрыстасцю. UV-выпраменьванне (менш за 400 нанаметраў) паскарае дэградацыю сонечных элементаў, але бліжняе інфрачырвонае святло (700—1 200 нанаметраў) павінна праходзіць бесперашкодна для эфектыўнага пераўтварэння энергіі.

Як паведамляе Іnteresting Engineering, фінскія навукоўцы распрацавалі ахоўную плёнку на аснове экстракту шалупіння чырвонай цыбулі. Інавацыйны матэрыял дазваляе дасягнуць высокаэфектыўнага паглынання UV-выпраменьвання, блакуючы да 99,9% прамянёў у дыяпазоне да 400 нанаметраў, што вышэй за стандартныя PET-фільтры.

Аснову плёнкі складае нанацэлюлоза, якая мадыфікаваная экстрактам чырвонай цыбулі. Гэты біяматэрыял дазваляе захаваць высокую празрыстасць (больш за 80%) у дыяпазоне 650—1100 нанаметраў і забяспечвае доўгатэрміновую абарону ад разбуральнага ўздзеяння UV-выпраменьвання. Больш за тое, плёнка захавала сваю структурную цэласнасць і прадукцыйнасць на працягу працяглага тэставання.

Каб праверыць даўгавечнасць новага пакрыцця, яго паддалі паскоранаму старэнню: апраменьвалі штучным святлом на працягу 1000 гадзін, што эквівалентна году эксплуатацыі на адкрытым паветры ў клімаце Цэнтральнай Еўропы. Падчас выпрабаванняў аналізаваліся як змены ў структуры плёнак, так і іх уздзеянне на сонечныя батарэі.

Будучыя даследаванні скіраваныя на інтэграцыю біяраскладальных кампанентаў у сонечныя батарэі для стварэння экалагічных энергетычных рашэнняў. Акрамя таго, такі UV-фільтр можа знайсці прымяненне ў іншых сферах, дзе патрэбна абарона ад UV-выпраменьвання, напрыклад, у вытворчасці самазарадных датчыкаў для ўпакоўкі прадуктаў і распрацоўкі часовай (транзітарнай) электронікі.

Каментары да артыкула