AI-розроблена наноструктурна покриття знижує відбиття сонячного світла і підвищує ефективність сонячних панелей

Перспективи нових антивідбивних покриттів для сонячних панелей

Конвенційні кремнієві сонячні елементи втрачають майже половину своєї потенційної енергії світла через відображення на поверхні. Але нове антивідбивне покриття може значно зменшити ці втрати. Дослідники розробили прецизійно спроектовану метаповерхню, яка складається з одного ультратонкого шару полікристалічних кремнієвих наноструктур, що підвищує поглинання світла в широкому спектрі та під різними кутами падіння.

Нова конструкція об’єднує прямі та зворотні обчислювальні стратегії зі штучним інтелектом для створення покриття, яке мінімізує відбивання у діапазоні від 500 до 1200 нанометрів. При прямому падінні світла відображається лише 2 відсотки сонячного випромінювання, а при крутих кутах цей показник становить всього 4,4 відсотка. Такі показники продуктивності є безпрецедентними для одношарових антивідбивних рішень.

На відміну від традиційних покриттів, які ефективні лише у вузьких частотних та кутових діапазонах, ця метаповерхня залишається вкрай ефективною навіть за різких кутів падіння. Її успіх пояснюється синтезом інноваційних алгоритмів дизайну та простотою матеріалу, що відкриває новий шлях до масштабованих модернізацій сонячних панелей.

Дослідники підкреслюють потенціал покриття для масового виробництва та інтеграції в існуючі виробничі лінії фотоелементів. Завдяки ефективному зниженню відбивання з мінімальною додатковою складністю, ця технологія може пришвидшити впровадження чистої енергії у світі.

Крім того, підхід представляє більш широке просування в інженерії метаповерхонь. Він може стати рушійною силою для створення багатофункційних фотонних покриттів, корисних для застосувань у сенсорах, системах зображення та інших оптичних технологіях.