החוקרים טוענים כי פריצת הדרך עשויה להוביל לייצור של פאנלים סולאריים דקים, קלים וגמישים יותר שיוכלו לשמש להנעת יותר בתים ולשמש במגוון רחב יותר של מוצרים.
המחקר --בראשות חוקרים מאוניברסיטת יורק ונערכו בשיתוף עם אוניברסיטת NOVA של ליסבון (CENIMAT-i3N) - חקרו כיצד עיצובים שונים של פני השטח השפיעו על ספיגת אור השמש בתאים סולאריים, אשר יוצרים יחדיו פאנלים סולאריים.
מדענים גילו שעיצוב לוח השחמט שיפר את הדיפרקציה, מה שהגביר את ההסתברות של קליטת אור המשמש לאחר מכן ליצירת חשמל.
תחום האנרגיה המתחדשת מחפש כל הזמן דרכים חדשות להגביר את ספיגת האור של תאים סולאריים בחומרים קלים שיכולים לשמש במוצרים החל מרעפים ועד מפרשי סירה וציוד מחנאות.
סיליקון בדרגת שמש - המשמש ליצירת תאים סולאריים - הוא עתיר אנרגיה לייצור, כך שיצירת תאים דקים יותר ושינוי עיצוב פני השטח יהפכו אותם לזולים יותר וידידותיים יותר לסביבה.
ד"ר כריסטיאן שוסטר מהמחלקה לפיזיקה אמר: "מצאנו טריק פשוט להגברת הספיגה של תאים סולאריים דקים. החקירות שלנו מראות שהרעיון שלנו למעשה מתחרה בשיפור הספיגה של עיצובים מתוחכמים יותר - ובמקביל גם סופג יותר אור בעומק מישור ופחות אור ליד מבנה פני השטח עצמו.
"כלל העיצוב שלנו עומד בכל ההיבטים הרלוונטיים של לכידת אור עבור תאים סולאריים, ומפנה את הדרך למבנים פשוטים, פרקטיים ועם זאת יוצאי דופן, עם השפעה פוטנציאלית מעבר ליישומים פוטוניים.
"עיצוב זה מציע פוטנציאל לשילוב נוסף של תאים סולאריים בחומרים דקים וגמישים יותר ולכן ליצור הזדמנות רבה יותר להשתמש באנרגיה סולארית בעוד מוצרים."
המחקר מצביע על כך שעקרון התכנון יכול להשפיע לא רק על תאים סולאריים או מגזר LED אלא גם ביישומים כגון מגני רעש אקוסטיים, לוחות לשבירת רוח, משטחים נגד החלקה, יישומי ביו-סנסינג וקירור אטומי.
ד"ר שוסטר הוסיף:"באופן עקרוני, היינו פורסים פי עשרה יותר אנרגיה סולארית עם אותה כמות של חומר בולם: תאים סולאריים דקים פי עשרה יכולים לאפשר הרחבה מהירה של הפוטו-וולטאים, להגביר את ייצור החשמל הסולארי ולהפחית מאוד את טביעת הרגל הפחמנית שלנו.
"למעשה, מכיוון שזיקוק חומר הגלם הסיליקון הוא תהליך כה עתיר אנרגיה, תאי סיליקון דקים פי עשרה לא רק יפחיתו את הצורך בבתי זיקוק אלא גם יעלו פחות, ומכאן יעצים את המעבר שלנו לכלכלה ירוקה יותר".
נתונים של המחלקה לעסקים, אנרגיה ואסטרטגיה תעשייתית מראים שאנרגיה מתחדשת - כולל אנרגיה סולארית - היוותה 47% מייצור החשמל בבריטניה בשלושת החודשים הראשונים של 2020.
זמן פרסום: 12 באפריל 2023