Anti-reflektirajući film, strukture zasnovane na strukturi očiju noćnih leptira, povećava učinkovitost solarnih ćelija. Oči noćnih leptira, osim što omogućuju vrlo dobru noćnu vidljivost, prekrivene su vodonepropusnim slojem, kao i anti-reflektirajućim slojem zbog kojeg se lako skrivaju od noćnih predatora. Zaštitni sloj na očima noćnih leptira odlikuje naime jedan od najmanjih faktora refleksije u prirodi. Oponašajući mikrostrukturu tog sloja, tim japanskih znanstvenika razvio je novu vrstu tanke obloge za solarne ćelije. Osim što je spremna za masovnu proizvodnju, ova obloga značajno smanjuje količinu reflektiranog svjetla te na taj način osigurava bolju učinkovitost pretvorbe solarne energije u električnu. Detalji istraživanja mogu se pročitati u članku objavljenom u znanstvenom časopisu Energy Express, koji izlazi svaki drugi mjesec kao dodatak uz znanstveni časopis Optics Express. Znanstvenici u članku detaljno opisuju na koji način ova površina poboljšava učinkovitost fotonaponskih molekula kako u laboratorijskim uvjetima tako i u realnim uvjetima na terenu. U članku možete također pronaći i predviđanja o pozitivnom utjecaju ovog materijala na godišnju energetsku 'potrošnju' Tokija u Japanu i Phoenixa u Arizoni. "Refleksija svjetlosti na površini solarnih ćelija predstavlja značajan gubitak za bilo koji fotonaponski uređaj te je zbog toga poželjno razviti materijal sa što manjim faktorom refleksije", objašnjava Noboru Yamada, znanstvenik na japanskom tehnološkom sveučilištu Nagaoka. Noboru Yamada ujedno je i vodeći znanstvenik ovog istraživanja, provedenog na Mitsubishi Rayon Co. Ltd. i sveučilištu Tokyo Metropolitan. Tim je pomno proučavao utjecaj ovog anti-reflektirajućeg materijala, strukture inspirirane mikrostrukturom očiju noćnih leptira, na rad solarnih ćelija u Phoenixu i Tokiju. Zašto baš ta dva grada. Dok se Phoenix nalazi usred sunčanog pojasa, Tokio se nalazi van sunčanog pojasa, a prima i velik dio difuznog sunčanog zračenja. Znanstvenici procjenjuju kako bi ovaj materijal mogao povećati učinkovitost pretvorbe energije solarnih ćelija za 6% u Phoenixu, odnosno čak 5% u Tokiju. "Ljudima se ovaj postotak može učiniti jako malim, ali učinkovitost fotonaponskih uređaja procjenjuje se jednako kao potrošnja goriva osobnih automobila. Svaki napredak je dobrodošao", objašnjava Yamada. Yamada i njegovi kolege dobili su inspiraciju za razvoj ove nove tehnologije prije nekoliko godina, za vrijeme proučavanja prirodnih, širokopojasnih i omnidirekcijskih struktura s izrazito niskim faktorom refleksije. Oči noćnih leptira pokazale su najbolje odlike u odnosu na sve druge površine koje su proučavali. "Prilikom razvijanja samo materijala bilo je potrebno osmisliti proces neprekinutog utiskivanja nano-informacija na svaku rolu filma, a to nije mali izazov", nastavlja Yamada. Rješenje ovog problema napokon su pronašli Hideki Masuda, jedan od autora objavljenog članka i njegovi kolege. Tim trenutačno radi na poboljšanju izdržljivosti materijala, a rade i na poboljšanju mogućnosti prilagodbe raznim tipovima solarnih ćelija. Znanstvenici vjeruju da bi se ovaj materijal mogao primijeniti i za oblaganje vanjske površine prozora, ali i za oblaganje zaslona računala.
www.znanost.com
