Солнечная энергетика » Солнечные батареи
Крылья бабочки помогут усовершенствовать солнечные батареи
Китайские исследователи недавно объявили о том, что, изучая более детально крылья бабочки, они нашли способ сделать солнечную энергию более эффективной. Поняв, каким образом бабочки используют свои крылья для поглощения солнечного тепла, ученые из Шанхайского университета Цзяо Тун решили попробовать изменить дизайн традиционных плоских солнечных панелей.
Действительно, исследователи обнаружили, что благодаря многосложной, слоистой форме крыла бабочки, внешне напоминающего плоскую кровельную плитку, солнечный свет попадает не только на верхние, но и на нижние слои. Тем самым количество поглощаемого крыльями солнечного тепла, как минимум, удваивается. Ученые считают, что имитация конструкции крыла бабочки поможет разработать такую солнечную батарею, которая будет производить гораздо больше энергии, имея при этом гораздо меньшую площадь.
Свое открытие исследователи из Шанхайского университета представили на ежегодном собрании Американского химического общества. Руководитель исследования, доктор Тонханг Фан, объяснил, почему сложная «чешуйчатая» форма крыла позволяет более эффективно поглощать солнечной тепло. Он показал это на примере двух разновидностей бабочек. Их крылья представляют собой ряды из удлиненных чешуек, располагающиеся друг над другом, подобно тому, как уложена черепица на крыше. В верхней части каждой «чешуйки» имеются крошечные отверстия, которые пропускают солнечный свет к нижним слоям. Такая конструкция крыла позволяет бабочкам быстро нагреваться даже прохладным утром.
Ученые изготовили модель крыла бабочки для проверки его эффективности. В модели диоксид титана используется в качестве фотокатализатора для расщепления молекул воды на водород и кислород под воздействием солнечного света. Проведенные тесты показали, что слоистая модель солнечной панели может производить вдвое больше водорода по сравнению с плоским дизайном существующих солнечных панелей.
Д-р Фан говорит, что «прототип получился очень, очень эффективным», и уже сейчас он рассматривает возможность коммерциализации технологии изготовления новых более эффективных солнечных батарей. Что ж, исследование выглядит очень перспективным в направлении создания трехмерных солнечных батарей, которые захватывают свет и тепло более сложными способами, чем традиционные плоские панели.