Ultrablack нанососки досягають нових рекордів у поглинанні світла сонячних веж

Ультрачорні наноголки встановлюють нові стандарти для абсорбції світла в сонячних баштах

Концентрована сонячна енергія швидко набирає популярність як майбутнє джерело відновлюваної енергії завдяки ефективному зберіганню теплової енергії. Хоча історично вона була дорожчою та складнішою за фотогальванічні системи, розвиток технологій робить її дедалі більш життєздатною та затребуваною для сталого виробництва енергії. Ініго Гонсалес де Арріета з групи Термофізичних властивостей матеріалів в Університеті Країни Басків (EHU) описав їхню роботу з ультрачорними матеріалами для застосування в сонячних баштах. “Ми досліджуємо ультрачорні матеріали для використання в сонячних баштах,” зауважив він. У цих установках дзеркала фокусують сонячне світло на абсорберних баштах.

Чим краще будуть працювати абсорбційні матеріали, тим конкурентоспроможнішими стануть ці системи, відкриваючи нові можливості для цього виду енергії», – зазначив Гонсалес де Арріета. Університет використовує сучасне обладнання для термооптичного аналізу зразків, яке є лише у кількох лабораторіях у світі, що спеціалізуються на таких дослідженнях при високих температурах.

Команда охарактеризувала наноголки з кобальтату міді, запатентовані UC San Diego, і виявила значні покращення в порівнянні з попередніми технологіями абсорберів. “Ми виявили, що ці наноголки з кобальтату міді працюють краще, ніж вуглецеві нанотрубки, які використовувалися до цього, і навіть краще, коли вони покриті оксидом цинку,” повідомляє Гонсалес де Арріета.

Конструкції сонячних башт прагнуть до максимальної абсорбції світла, використовуючи ультрачорні матеріали. Вертикально вирівняні вуглецеві нанотрубки, найчорніший з наявних матеріалів, мають сильну здатність утримувати світло, але не зберігають стабільність при високих температурах і вологості, вимагаючи додаткових покриттів, які знижують ефективність. “Вуглецеві нанотрубки поглинають близько 99% світла, але їх не можна використовувати на сонячних баштах.” Натомість наноголки з кобальтату міді, особливо з покриттям з оксиду цинку, показали поліпшення термічної стабільності й здатність до абсорбції, яка досягає 99,5%. Поточний стандарт — чорний кремній — поглинає близько 95%.

Доктор Ренкун Чен (UC San Diego) разом з колегами з Міністерства енергетики США планують застосовувати наноголки з кобальтату міді з покриттям з оксиду цинку в сонячних баштах, хоча розвиток стикається з регуляторними та технічними викликами.

Сонячні баштові установки діють у таких регіонах, як Андалусія та пустельні райони по всьому світі. Концентровані сонячні установки забезпечують близько 5% енергії Іспанії, що надає чисте виробництво та ефективне зберігання тепла. Воно