AI-розроблена наноструктурна покриття зменшує відбиття сонячного світла та підвищує ефективність сонячних елементів
Як AI-розроблене наноструктурне покриття підвищує ефективність сонячних елементів
Що, якщо я скажу вам, що звичайні кремнієві сонячні елементи втрачають майже половину потенційної енергії світла через поверхневе відбиття? Але нове антивідбивне покриття може значно зменшити ці втрати. Дослідники розробили точно налаштовану метаповерхню, що складається з однорідного ультратонкого шару полікристалічних кремнієвих наноструктур, які покращують поглинання світла по всьому спектру й під різними кутами падіння. Хіба це не звучить вражаюче?
Деталі цього новаторського дизайну, опублікованого в Advanced Photonics Nexus, поєднують прямі й зворотні обчислювальні стратегії з штучним інтелектом, щоб створити покриття, яке мінімізує відбиття у діапазоні від 500 до 1200 нанометрів. При прямому падінні світла воно відображає лише 2 відсотки сонячного світла, а при крутих кутах лише 4,4 відсотка. Ці показники є безпрецедентними для одношарових антивідбивних рішень.
На відміну від традиційних покриттів, які ефективні лише в вузькому діапазоні частот і кутів, ця метаповерхня залишається високоефективною навіть тоді, коли сонячне світло падає під неідеальними кутами. Успіх можливий завдяки поєднанню інноваційних алгоритмів проєктування та простоти матеріалів, відкриваючи новий шлях до масштабованих оновлень сонячних панелей.
Дослідники підкреслюють потенціал метаповерхневого покриття для масового виробництва та інтеграції в поточні лінії виробництва фотоелектричних елементів. Завдяки ефективному зменшенню відбиття з мінімальною додатковою складністю, це може прискорити впровадження чистої енергії по всьому світу.
Крім того, цей підхід представляє ширший прорив у інженерії метаповерхонь. Він може стимулювати створення багатофункціональних фотонних покриттів, корисних для застосування в сенсорах, системах зображення та інших оптичних технологіях. Захоплюючий світ альтернативної енергетики відкривається для всіх нас!
