AI-розроблена наноструктурна обробка зменшує відбиття сонячного світла та підвищує ефективність сонячних елементів
Інноваційне антивідбиваюче покриття для сонячних панелей: прорив у перетворенні світла
Традиційні кремнієві сонячні батареї втрачають майже половину потенційної енергії світла через відбиття від поверхні. Але нове антивідбиваюче покриття може істотно зменшити ці втрати. Дослідники розробили високоточну метаповерхню, що складається з одного ультратонкого шару полікристалічних кремнієвих наноструктур, яка покращує поглинання світла у широкому спектрі частот і кутів падіння.
Новий дизайн поєднує в собі передові та зворотні обчислювальні стратегії з використанням штучного інтелекту, що дозволило створити покриття, яке зводить відбиття до мінімуму в діапазоні від 500 до 1200 нанометрів. При прямому падінні світла відбивається лише 2 відсотки сонячного світла, а при крутіших кутах цей показник складає всього 4,4 відсотка. Такі показники продуктивності є безпрецедентними для одношарних антивідбиваючих рішень.
На відміну від традиційних покриттів, які обмежені вузькими частотними і кутовими діапазонами, ця метаповерхня залишається високоефективною навіть тоді, коли сонячне світло падає під не оптимальними кутами. Її успіх обумовлений поєднанням новаторських алгоритмів проектування та простоти матеріалів, що відкриває новий шлях до масштабних удосконалень сонячних панелей.
Дослідники підкреслюють потенціал покриття для масового виробництва і інтеграції в існуючі лінії виробництва фотоелектричних елементів. Зменшуючи відбиття настільки ефективно з мінімальними додатковими ускладненнями, воно може прискорити впровадження чистої енергії в усьому світі.
Більш того, цей підхід представляє собою ширший прорив в інженерії метаповерхонь. Це може стати рушієм для багатофункціональних фотонних покриттів, корисних для застосування в сенсорах, системах зображення та інших оптичних технологіях.
