На 375% потужніший за звичайні: у Китаї створили надзвичайно ефективний сонячний генератор

Вчені з Наньчанського університету, Університету Сучжоу і Нанкінського університету в Китаї розробили новий клас органічних фототермічних сокристалів, які значно підвищують ефективність сонячних термоелектричних генераторів (СТЕГ).

Про це пише Interesting Engineering. Як зазначають у виданні, фототермічні матеріали, як-от сполуки на основі вуглецю, оксиди металів, полімери та матеріали з фазовим переходом, вважаються перспективними рішеннями для створення температурних градієнтів, необхідних для ефективного перетворення енергії.

Китайські дослідники зробили прорив у цій царині, використовуючи радикал з відкритою оболонкою Br2NDA як акцептор електронів для розроблення і синтезу сокристала з фототермічним перенесенням заряду — коронена-Br2NDA (CBC).

При змішуванні коронен і Br₂NDA самоорганізуються в голчасті мікрострижні за допомогою простого методу на основі розчину, утворюючи висококристалічну структуру з винятковими можливостями поглинання світла і перетворення тепла.

На що здатен новий генератор

За словами аспіранта Шен Чжо, сокристал CBC досяг температури 86 градусів за Цельсієм за лічені секунди під впливом 808-нанометрового ближнього інфрачервоного світла. Він також досяг ефективності фототермічного перетворення (PCE) 67,2%, що перевершує багато інших матеріалів.

Для перевірки можливостей технології в реальних умовах вчені впровадили сокристал CBC у прозору смолу, щоб сформувати фототермічне чорнило, яке потім було нанесено на поверхню термоелектричного генератора.

Під час імітації сонячного опромінення генератор із покриттям CBC досяг температури 70,3 градуса за Цельсієм і видав вихідну напругу 209 мВ, що на 375% більше, порівняно з генератором без покриття.

Дослідники також продемонстрували можливість відправляти закодовані сигнали, такі як код Морзе, через ближнє інфрачервоне (БІК) світло. Це означає, що технологію можна використовувати в безконтактному передаванні даних, носяться системах шифрування і адаптивної електроніці.