Технологии
На 375% мощнее обычных: в Китае создали необычайно эффективный солнечный генератор
Китайские учёные из Наньчанского, Сучжоусского и Нанкинского университетов разработали новый тип органических фототермических сокристаллов, способных значительно повысить эффективность солнечных термоэлектрических генераторов.
Фототермические материалы преобразуют свет в тепло, создавая температурный градиент — ключевой элемент в производстве электричества. До сих пор для этих целей использовались различные соединения: углеродные структуры, металлические оксиды, полимеры и материалы с фазовыми переходами. Однако каждый из них имел свои ограничения: от низкой эффективности до сложности производства.
Команда китайских учёных использовала радикал Br₂NDA с открытой электронной оболочкой как акцептор, объединив его с короненом для создания сокристалла CBC. Эти два компонента самоорганизуются в игольчатые микростержни в растворе, образуя высококристаллическую структуру с выдающимися способностями к поглощению света и преобразованию его в тепло.
Эксперименты показали, что под воздействием ближнего инфракрасного света с длиной волны 808 нанометров кристалл CBC нагревается до 86 °C за считанные секунды и достигает эффективности фототермического преобразования 67,2%, что выше большинства существующих аналогов. Чтобы проверить, как технология работает в реальных условиях, сокристалл был внедрён в прозрачную смолу и нанесён в виде чернил на поверхность генератора. Под имитацией солнечного излучения генератор с этим покрытием нагрелся до 70,3 °C и выдал напряжение 209 мВ — это на 375% больше, чем у устройства без покрытия.
Учёные также продемонстрировали возможность передачи закодированных сигналов, таких как код Морзе, с использованием ближнего инфракрасного света. Это открывает перспективы для применения сокристаллов в бесконтактной передаче данных, защищённой носимой электронике и интеллектуальных адаптивных системах. Разработка объединяет простоту, эффективность и универсальность, предлагая новое направление в области преобразования солнечной энергии и защищённой связи.
Источник: Interesting Engineering
