Исследователи из Sungkyunkwan University и Samsung Advanced Institute of Technology разработали оригинальный генератор, который может найти применение практически повсеместно, особенно в городах.

Оригинальное устройство утилизирует сразу два вида энергии, солнечный свет и вибрацию, и превращает их в полезное электричество. Для разработки гибридного генератора, ученые обратились к кремниевым структурам в виде «леса» из множества наноразмерных стержней. Эти наностержни эффективно поглощают свет и могут применяться для изготовления солнечных панелей.

Гибридное устройство превращает вибрацию и свет в электроэнергию

Предыдущие исследования показали, что кремниевые наностержни перспективны в качестве фотоэлектрических устройств, поэтому южнокорейские ученые экспериментировали с ними и пришли к выводу, что на базе данных структур можно создать эффективный гибрид. Для этого к наноструктурированным солнечным ячейкам, изготовленным с помощью плазменного травления и отжига, добавили наноразмерный пьезоэлектрический генератор. Все гибридное устройство вместе с двумя электродами имеет высоту всего несколько сотен нанометров, при этом большая часть высоты составляют 300-нм стержни солнечной ячейки.

В ходе экспериментов, гибридная солнечно-вибрационная ячейка генерировала электричество из солнечного света с эффективностью 3,29%. При этом пьезоэлектрический генератор оказался способным генерировать ток с напряжением 0,8 В при воздействии шума в 100 дБ (шум поезда метро с расстояния 1–2 метров).

Оригинальное гибридное устройство может найти широкое применение, прежде всего в городских условиях, в портах, на железной дороге, трассах, аэропортах и других местах, где в избытке шума и света. Гибридные солнечно-вибрационные панели могут обеспечить «дармовой» энергией уличные фонари, подсветку знаков, системы кондиционирования и т.д. Более того, полезным побочным эффектом будет небольшое снижение уровня городского шума.