Німецькі вчені розробили сонячні панелі, які можна регулювати відповідно до потреб рослин
Вчені з Німецького центру авіації та космонавтики розробили сонячні панелі, які можна регулювати відповідно до потреб рослин.
Проекту присвячена стаття у Optics Express.
Вчені розробили селективний фотоелектричний елемент з аморфного германію на основі ультратонкого поглинача з n-i-p структурою і тонкоплівкового спектрального селективного оптичного фільтра.
«Завдяки сильному хвилеводному ефекту і високому коефіцієнту поглинання аморфного германію можна зменшити товщину поглинача до 5-10 нм і при цьому досягти ефективності 5% для непрозорого фотоелектричного елемента, - пояснив глава проекту Норберт Остертун. - В якості матеріалу поглинача ми вибрали аморфний германій замість кремнію через його більш високого коефіцієнта поглинання для світла з довжиною хвилі більше 500 нм».
Інноваційний спектрально-селективний елемент при своїй роботі використовує так звану "зелену смугу" і інфрачервону частину спектра, які не потрібні для фотосинтезу. А необхідні рослинам для цього процесу синій і червоне світло вільно проходять через сонячну панель.
Сонячний елемент має багатошарову структуру метал-оксид-метал-оксид (МОМО) і працює як резонатор Фабрі-Перо.
Природа Momo-структур допускає їх одночасне використання у якості і оптичного фільтра, і електричного контакту, - пояснив один з дослідників Норберт Остертун. - Пропускання спектрально-селективного сонячного елемента можна легко відрегулювати відповідно до потреб рослин, змінюючи тільки товщину шару відбивача».
Згідно зі звітом дослідників, фотоелемент показав ефективність перетворення сонячної енергії 1,6-2,3% при пропущенні 4-16% синього і 34-48% червоного світла. За словами дослідників, виготовлені за такою технологією сонячні панелі знайдуть застосування в агровольтаїчних проектах, тепличних комплексах і фотобіореакторах.
«В даний час ми готуємо проект, в якому спектрально-селективні фотоелектричні елементи будуть збільшені до розміру невеликого модуля", — сказав Норберт Остертун. - Потім ці модулі будуть протестовані у теплицях в Альмерії та Ольденбурзі, які являють собою зразки умов двох дуже важливих для тепличного рослинництва регіонів Європи».
Також читайте:
- Органічним помідорам хочуть повернути втрачену дружбу з корисними ґрунтовими мікробами
- Редагування генів рослин здатне зберегти врожайність при зміні клімату, — вчені
- Вчені виявили мікроби, що перетворюють харчові відходи на високоякісне біодобриво
- На благо екологічно чистого врожаю вже залучаються цілі групи бактерій, - вчені