Технологический овощ: улучшение солнечных батарей скрывалось в красном луке

Ученые предлагают использовать натуральный краситель из шелухи красного лука как ключевой компонент для повышения устойчивости солнечных панелей к ультрафиолетовому излучению.

Это инновационное решение может стать шагом к более экологичным технологиям, снижая зависимость от нефтепродуктов. Исследование, вышедшее 24 февраля в журнале ACS Applied Optical Materials, демонстрирует, что комбинация с наноцеллюлозой создает эффективный барьер, способный поглощать почти все вредные лучи.

Традиционно защитные покрытия для солнечных элементов изготавливают из синтетических веществ, таких как поливинилиденфторид или полиэтилентерефталат, которые не только наносят вред окружающей среде, но и не всегда идеальны по характеристикам. В поисках альтернативы исследователи обратились к биологическим материалам. Наноцеллюлоза, получаемая из растительных волокон, показала себя как перспективный вариант, а добавление экстракта лука усилило ее свойства, сделав защиту от UV более надежной.

В экспериментах сравнивались разные варианты пленок, включая те, что содержат лигнин или ионы железа. Оказалось, что луковый краситель не только обеспечивает максимальное поглощение ультрафиолетового спектра до 400 нанометров, но и сохраняет высокую пропускную способность для видимого света, что критично для генерации энергии. Это преимущество делает материал более подходящим, чем существующие аналоги на рынке.

Долговечность покрытия была тщательно протестирована: образцы подвергались имитации солнечного воздействия на протяжении 1000 часов, что эквивалентно году в умеренном климате. Результаты подтвердили, что такие пленки устойчивы со временем и не теряют эффективности, в отличие от некоторых других биологических вариантов. Это открывает возможности для применения в различных областях, от улучшения перовскитных солнечных батарей до создания биоразлагаемой упаковки с встроенными датчиками.

В перспективе это открытие может способствовать развитию устойчивых технологий, где натуральные ингредиенты решают проблемы как в энергетике, так и в повседневной жизни, подчеркивая важность инноваций на стыке экологии и науки.

Уточнения

Ультрафиоле́товое излуче́ние — электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями.