Инженеры и химики все чаще обращаются к природным источникам при разработке технологий устойчивой энергетики. Очередной пример — использование экстракта шелухи красного лука для улучшения защиты солнечных батарей от ультрафиолетового воздействия. Такой подход может снизить зависимость от нефтехимических компонентов и сделать производство солнечных панелей более экологичным.

Солнечные батареи нуждаются в защите от ультрафиолета — излучения, которое со временем разрушает их структуру и снижает эффективность. Обычно для этого используют полимерные пленки на основе продуктов нефтепереработки, таких как ПЭТ (полиэтилентерефталат) или ПВДФ (поливинилиденфторид). Они выполняют свою задачу, но плохо разлагаются в природе и не являются экологически чистыми.

В ответ на эту проблему команда ученых предложила альтернативу. Они изготовили пленку из наноцеллюлозы — материала, получаемого из растительного сырья путем деления целлюлозы на микроскопические волокна. Чтобы усилить защитные свойства, в структуру добавили краситель, выделенный из шелухи красного лука. Итог: почти полное поглощение ультрафиолетового излучения на длинах волн до 400 нанометров — 99,9 %, по данным исследования.

Для сравнения, существующие УФ-фильтры на основе ПЭТ показывают более низкие результаты в аналогичных условиях. Кроме того, новая пленка обеспечивает высокий уровень прозрачности в диапазоне длин волн, важных для солнечных панелей (от 650 до 1100 нанометров), пропуская более 80 % света.

Ученые также провели длительные испытания, имитируя воздействие солнечного света в течение года. Пленки выдержали 1000 часов искусственного освещения без значительной потери свойств. Материалы с другими добавками, например ионами железа или лигнином, теряли эффективность быстрее. Особенно это касалось светопропускания: пленки с лигнином пропускали максимум 85 % света, а часто и менее 50 %.

Разработка продемонстрировала потенциал природных компонентов в технологиях защиты солнечных батарей. При этом она не только защищает от вредного излучения, но и сохраняет прозрачность, необходимую для работы солнечных элементов. Это делает ее потенциально пригодной для массового применения, особенно в условиях, где важны экологичность и биоразлагаемость защитных материалов.