Учёные придумали, как массово выпускать цветные солнечные панели — это должно сделать их привлекательнее

Международная группа исследователей разработала технологию массового производства цветных солнечных панелей. Учёные считают, что традиционные панели чёрного цвета малопривлекательны для владельцев домов и архитекторов. Цветные панели внесут краски в окружающий городской пейзаж и сделают технологию фотовольтаики приятной глазу, что поможет её распространению.

Источник изображения: ACS Nano 2022

Обычные фотоэлектрические панели имеют чёрный цвет, что продиктовано принципами работы фотоэлектрических ячеек — они должны поглощать фотоны, а не рассеивать их. Казалось бы, на этом на цветных солнечных панелях можно ставить крест, ведь в случае цветных панелей часть солнечного света с длинами волн её цвета будет рассеиваться, снижая КПД панелей. Спасти положение может отражение очень узкого спектра, чего можно добиться не краской, а меняя структуру самой поверхности панели.

Поверхности панели можно придать структуру, подобную крыльям бабочки, когда неровности микронного размера отражают свет в узком спектре без потери в яркости. Необходимо лишь разработать технологию массового производства структурированной поверхности на светочувствительных панелях, чтобы технология была экономически оправданной. Учёные такую технологию придумали, пожертвовав лишь 1,1 % КПД панелей. Предложенные исследователями цветные солнечные панели вырабатывают электричество с эффективностью 21,5 % и остаются привлекательными для глаза: с зелеными, синими и фиолетовыми оттенками.

Учёные напылили тонкий слой так называемого фотонного стекла на поверхность обычных солнечных панелей. Напыление представляло собой тонкий слой из неупорядоченных субмикронного размера шариков сульфида цинка. Такой слой в основном пропускает падающий на него свет к панелям, но часть спектра в зависимости от диаметра шариков отражалась, придавая панелям тот или иной оттенок.

На следующем этапе учёные планируют изучить вопрос, как сделать цвета более насыщенными, а также надеются разработать технологии для достижения более широкого спектра цветов.