AI-розроблена наноструктурна оболонка зменшує відображення сонячного світла і підвищує ефективність сонячних панелей

Інноваційне наноструктурне покриття підвищує ефективність сонячних елементів

Уявіть собі, що звичайні кремнієві сонячні батареї втрачають майже половину свого потенційного світлового енергії через відбивання від поверхні. Але що, якби існувало покриття, яке могло б помітно зменшити ці втрати? Дослідники розробили унікальне антивідбивне покриття з водношарової структури полікристалічних кремнієвих наноструктур, яке підвищує поглинання світла в широкому спектрі та під різними кутами.

Нова розробка поєднує передові та зворотні обчислювальні стратегії з технологіями штучного інтелекту, створюючи покриття, що мінімізує відбиття в діапазоні від 500 до 1200 нанометрів. Вражає те, що при прямому падінні світла покриття відбиває лише 2% сонячного світла, а при крутих кутах – тільки 4,4%. Ці показники є безпрецедентними для одношарових антивідбивних рішень.

На відміну від традиційних покриттів, які обмежені вузькими частотними та кутовими діапазонами, ця метасистема залишається високо ефективною навіть при недосконалих кутах падіння сонячного проміння. Її успіх полягає у поєднанні інноваційних алгоритмів проектування та простоти у матеріалах, що відкриває новий шлях для масштабних удосконалень сонячних панелей.

Дослідники наголошують на потенціалі даного покриття для масового виробництва та інтеграції у сучасні лінії виробництва фотоелементів. Завдяки зниженню рефлексії настільки ефективно з мінімальними додатковими ускладненнями, ця технологія може прискорити впровадження чистої енергії в усьому світі.

Більше того, цей підхід представляє собою ширший поступ у проектуванні метаповерхонь. Це може стимулювати розробку багатофункціональних фотонних покриттів, корисних для додатків у сенсорах, системах зображень та іншими оптичними технологіями. Підвищення ефективності сонячних елементів із застосуванням наноструктурного покриття — це не тільки крок вперед у галузі альтернативної енергетики, але й внесок у стале майбутнє нашої планети.