Новое устройство солнечной энергии с двойным остеклением, которое не похоже ни на одну из существующих солнечных панелей и открывает новые возможности для разработки более совершенной фотоэлектрической энергии, было изобретено исследователями Университета Уорвика.
Этот уникальный подход, разработанный докторами Гэвином Беллом и доктором Йорком Рамахерсом из физического факультета Уорвика, использует газ, а не вакуум, для транспортировки электрической энергии, Устройство по сути представляет собой тонкий стеклопакет. Внешнее стекло прозрачно и проводит электричество. Внутреннее окно покрыто специальным материалом, который при освещении солнечным светом действует как источник электронов - это называется "фотокатод".
Два стекла разделены безопасным инертным газом, таким как аргон, точно так же, как в высококачественных окнах с двойным остеклением.
Когда солнечный свет падает на устройство, электроны выбиваются из фотокатода и отскакивают через газ к внешнему стеклу, не поглощаясь и не теряясь.
Это полностью отличается от того, как электроны действуют в существующих солнечных панелях, и открывает возможность улучшения методов выработки солнечной энергии, в то время как улучшения в классической фотогальванике трудно найти.
Затем электроны собираются, а электрическая энергия перекачивается в сеть. Это можно сделать с помощью заполненного газом зазора, а не вакуума, что было бы гораздо более экономичным для любого практического устройства.
Доктор Белл и доктор Рамахерс повторно исследовали идеи о фотоэлектрическом эффекте, восходящие к Николе Тесле и Альберту Эйнштейну, когда они рассматривали возможность использования этих идей для современного производства солнечной энергии, что привело к разработке этого нового процесса.
Д-р Гэвин Белл с физического факультета Уорикского университета прокомментировал:
"Приятно найти новый поворот в идеях, восходящих к началу 20-го века, и, как физик-материаловед, интересно искать материалы, которые будут работать в среде, столь отличной от стандартных фотокатодов."
Оптимальный материал для светочувствительного слоя еще предстоит определить, и исследователи предложили ряд материалов-кандидатов, включая тонкие пленки алмаза, которые были бы очень прочными и долговечными.
Прозрачность фотокатода может варьироваться, что позволяет тонировать окна, генерирующие солнечную энергию.
Исследователи хотели бы, чтобы научное сообщество задумалось о потенциально оптимальных материалах:
«Мы считаем, что проблема материалов здесь действительно важна, поэтому мы хотели побудить сообщество материалистов проявить творческий подход», - сказал доктор Белл. «Наше устройство радикально отличается от стандартной фотогальваники и даже может быть адаптировано для других «зеленых» технологий, таких как преобразование тепла непосредственно в электричество, поэтому мы надеемся, что эта работа вдохновит на новые достижения».