Ученые обнаружили секретный ингредиент для создания солнечных панелей, которые более эффективно поглощают солнечную энергию. В зависимости от того, что вы любите есть, велика вероятность, что вы найдете это дома. Капсаицин — химическое вещество, придающее перцу пикантный вкус, — также улучшает солнечные элементы — устройства, из которых состоят солнечные батареи, сообщает kratko-news.com.
Ультратонкие солнечные элементы, изготовленные из материалов на основе свинца, могут поглощать свет более эффективно, чем солнечные элементы на основе кремния, но они часто не могут преобразовывать энергию так же эффективно, потому что теряют часть ее из-за нагрева.
Цинь Бао и его коллеги из Восточно-Китайского университета в Шанхае добавили капсаицин в эти ультратонкие перовскитные солнечные элементы в процессе производства. Бао и его команда подозревают, что капсаицин может иметь усиливающий эффект, поскольку он может высвобождать электроны, которые могут продолжать нести заряд.
Добавление капсаицина расширяет зерна, составляющие активный материал солнечного элемента, что позволяет более эффективно переносить электричество. Что еще более важно, этот материал переходит от недостатка электронов к избытку, изменяя способ работы элемента и позволяя преобразовывать больше солнечного света в электричество.
В лабораторных испытаниях капсаицин делает солнечные элементы более эффективными, преобразуя до 21,88% солнечной энергии по сравнению с 19,1% без капсаицина. Затем команда проанализировала солнечные элементы с помощью спектроскопии, проводя энергию, и обнаружила, что добавление капсаицина действительно привело к большему количеству свободных электронов, доступных для проведения тока к поверхности солнечных элементов. Это снижает утечку энергии из-за тепла.
Точный механизм этого улучшения все еще обсуждается. Бао и его команда предположили, что молекулы капсаицина реагируют с ионами свинца в солнечном элементе, высвобождая больше электронов для проведения тока.
«Нашим приоритетом был выбор устойчивых лесных биоматериалов, — сказал Бао. — Капсаицин дешев, натурален, устойчив и широко распространен на Земле».
Многие природные органические соединения испытываются на предмет того, обладают ли они таким же эффектом, как капсаицин, сказал New Scientist Цутому Миясака из Йокогамского университета в Японии, который изобрел перовскитные солнечные элементы в 2009 году. Они улучшают стабильность и эффективность низковольтных солнечных элементов. цена, говорит он.
Исследование было опубликовано в журнале Joule.
