Ржавчина – спасение «зеленой» энергетики

30.07.2014

Как сообщает журнал Energy & Environmental Science, команда швейцарских ученых в процессе разработки новых солнечных батарей использовали ржавчину.

Причиной появления ржавчины является процесс окисления железа. Команда гельвецийских ученых нашла способ, как использовать окись железа в положительных целях. Применяя окись железа в производстве фотоэлектродов, световые лучи преобразовываются в топливо.

К тому же ржавчина поглощает свет на нужной длине волны – на отрезке, где солнечная энергия имеет максимальный показатель. Однако ржавчина плохой проводник, потому в солнечных батареях применяют лишь малый слой такого материала. Как результат, она поглощает мизерное количество света.

Но настырные швейцарские исследователи не остановились на достигнутом. Ф. Будуар совместно с А. Брауном решили добавить к элементу микрочастицы окиси вольфрама. Последний слой частиц наносится на сам фотоэлектрод, а ржавчину уже наносят сверху. При попадании солнечных лучей на поверхность, они отражаются дважды, тем самым полностью поглощаются.

Как говорит Ф. Будуар, особенности работы новых солнечных батарей напоминают особенности структуры ночных бабочек. Эти насекомые хорошо видят в темноте за счет того, что их глаза в дневное время собирают максимум света. Вместе с этим, глаза бабочки практически не видны в темноте – плохо отражают свет ночью, так как они настроены на волну определенной волны. Это позволяет насекомому оставаться незамеченным в темноте.

Чтобы повторить эффект «глаз ночной бабочки», команда ученых воссоздала в искусственных условиях глаза насекомого. Для этого они использовали особые микросферы, которые состоят из пластмассовых частиц с соляным вольфрамовым раствором. Под воздействием тепла частицы сгорают, а их «начинка» - соляной раствор, становится микросферой из окиси вольфрама.

Далее в процесс вступает соляной раствор железа, который наносят на стекло, а затем также нагревают. В результате, чем меньше получилась микросфера, тем больше света улавливает окись железа. Исследования ученых на этом не заканчиваются – в будущем они будут добавлять количество слоев из микросфер на солнечных батареях.