AOM: экстракт шелухи красного лука повысил эффективность солнечных батарей

Ученые из университета Турку (Финляндия) создали биопленку для защиты солнечных батарей от ультрафиолетового излучения из водного экстракта шелухи красного лука. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Optical Materials (AOM).

Солнечные панели преобразуют свет в электричество, но изнашиваются от его разрушительной силы. Особенно уязвимы чувствительные компоненты в так называемых сенсибилизированных красителем солнечных элементах (DSSC), которые ценятся за гибкость и эффективность при слабом освещении. Обычно их защищают полиэтилентерефталатными пленками (ПЭТ), сделанными из нефтепродуктов. Но такие покрытия со временем разрушаются и практически не поддаются переработке.

Финская команда предложила экологичную альтернативу: основу из наноцеллюлозы - материала из древесной массы с добавлением экстракта шелухи красного лука. Получившийся фильтр задерживал 99,9% ультрафиолета до 400 нанометров. По словам ученых, разработка по эффективности превзошла лучшие образцы ПЭТ-пленок.

При этом покрытие свободно пропускало более 80% видимого и ближнего инфракрасного света в диапазоне 650-1100 нанометров — именно тот спектр, который нужен для генерации энергии.

Пленку также подвергли жесткому тесту: нахождению под искусственным солнечным светом в течение тысячи часов. Такая нагрузка соответствует примерно году работы на улице в Центральной Европе. За это время новое покрытие значительно лучше сохранило химический состав солнечного элемента, чем стандартные фильтры.

Высокую эффективность исследователи связывают с антоцианами — пигментами, которые придают красному луку насыщенный оттенок и хорошо поглощают ультрафиолет. Дополнительный вклад, по их мнению, вносят флавонолгликозиды и фенольные кислоты из шелухи.

Авторы работы считают, что такие биоразлагаемые фильтры можно использовать в солнечных элементах для носимой электроники, дистанционных датчиков или "умной" упаковки. Ученые также отмечают, что замена нефтяных пластиков на возобновляемые материалы позволяет сделать солнечную энергетику еще более экологичной.