Augstāka Saules Šūnu Efektivitāte, Kas Panākta Ar Cinka Oksīda Pārklājumu

{h1}

Pārklājot sīkas saules baterijas ar cinka oksīdu, inženieri ir izveidojuši mērogojamu sistēmu, lai ģenerētu pārsteidzoši lielu enerģijas daudzumu.

Leah Markum ir stažieris Arkanzasas universitātē. Viņa pievienoja šo rakstu WordsSideKick.com ekspertu balsīm: Op-Ed & Insights.

Aproču pogas izmēra saules baterijām ir ierobežota spēja radīt elektrību, jo tām ir zemāka foto strāva (saistīta ar to mazākajām īssavienojuma strāvām un lielumu). Tomēr, pārklājot sīkas šūnas ar plānu cinka oksīda slāni, Arkanzasas universitātes inženierzinātnieki ir sasnieguši rekordu enerģijas pārveidē šādām ierīcēm.

Katra šūna ir kvadrātveida tikai 9 milimetri (0,35 collas) sānos, un tomēr šūnas var sasniegt 14 procentu efektivitāti, kas ir visaugstākā mazajām gallija-arsenīda saules baterijām. Tāda paša izmēra silīcija saules baterijas nodrošina 8 procentu efektivitāti. Kaut arī jebkuras saules baterijas ierakstu pārveides efektivitāte pārsniedz 44 procentus, tām jābūt lielām. Salīdzinājumam - mehāniskais transportlīdzeklis vidēji izmanto 5–25 procentus no siltumenerģijas, ko rada benzīna un aļģu fotosintēze, - 14% efektivitāte ir laba.

Neliels jauno elementu klāsts - no 9 līdz 12 - rada pietiekami daudz enerģijas mazām gaismas diodēm un citām ierīcēm. Bet, palielinot virsmas modifikācijas un iesaiņojot šūnas lielos paneļu blokos, ierīces teorētiski varētu barot lielas ierīces, piemēram, mājas, satelītus vai pat kosmosa kuģus.

Pētniecības grupa, kas projektēja un izveidoja šūnas, un kuru vadīja elektrotehnikas profesors Omars Manasrehs, savus secinājumus publicēja lietišķās fizikas vēstulēs un Saules enerģijas materiālu un saules elementu 2014. gada aprīļa numurā.

Alternatīva silīcijam, gallija arsenīdam ir lētāks un mazāk toksisks pusvadītājs, ko izmanto, lai ražotu integrētās shēmas, gaismas diodes un saules baterijas.

Virsmas modifikācija - plānu plēvju, nanostruktūru un nanodaļiņu ķīmiska sintēze - nomāca saules atstarošanos, lai šūnas varētu absorbēt vairāk gaismas. Bet pat bez virsmas pārklājuma pētnieki joprojām varēja pierunāt pamatmateriālu, lai sasniegtu 9 procentu efektivitāti.

Ja esat aktuāls eksperts - pētnieks, biznesa vadītājs, autors vai novators - un vēlaties sniegt ieguldījumu op-ed, rakstiet mums šeit.

Ja esat aktuāls eksperts - pētnieks, biznesa vadītājs, autors vai novators - un vēlaties sniegt ieguldījumu op-ed, rakstiet mums šeit.

"Mēs vēlamies palielināt mazu šūnu efektivitāti," sacīja Yahia Makableh, elektrotehnikas doktorante kopā ar pētījumu komandu. "Izmantojot šo specifisko materiālu, teorētiskā maksimālā efektivitāte ir 33 procenti, tāpēc mums ir jāveic daži darbi. Bet mēs turpinām progresu. Cinka oksīda skaistums ir tāds, ka tas ir lēts, netoksisks un viegli sintezējams."

Makabahs sacīja, ka virsmas modifikāciju var piemērot arī citām saules baterijām, ieskaitot tās, kas izgatavotas no indija-arsenīda un gallija-arsenīda kvantu punktiem. No šiem materiāliem izgatavotās saules baterijas var sasniegt 63 procentu pārveidošanas efektivitāti, kas padarītu tās ideālas turpmākai saules bateriju attīstībai.

Manasreh vada Optoelektronikas pētījumu laboratoriju, kur Makafa izmantoja iekārtas un instrumentus šūnu projektēšanai un uzbūvei. Pētnieki laboratorijā audzē un funkcionalizē pusvadītājus, nanostrukturētus atstarošanas pārklājumus, pašattīrošas virsmas un metāliskas nanodaļiņas, kas izmantojamas saules baterijās. Galu galā viņi plāno izgatavot un pārbaudīt fotoelektriskās ierīces ar lielāku saules enerģijas pārveidošanas efektivitāti.

Manasreh koncentrējas uz pusvadītāju, virslīniju, nanostruktūru un saistīto ierīču eksperimentālajām un teorētiskajām optoelektroniskajām īpašībām. Kopš iestāšanās Arkanzasas universitātē 2003. gadā viņš ir saņēmis vairāk nekā 8 miljonus ASV dolāru valsts pētījumu finansējumā no Nacionālās aeronautikas un kosmosa pārvaldes, ASV Gaisa spēkiem un Nacionālā zinātnes fonda.

Aproču pogas uz jūsu darba krekla vai poga uz jūsu džinsiem, iespējams, nespēj vadīt elektrību, lai nodrošinātu jūsu pulksteņa apgaismojumu, taču veiksmīgi pētījumi noved pie vairāk pētījumu. Veiksmīgāki pētījumi veicina attīstību un patērētājdarbību - tas nozīmē, ka varbūt kādu dienu jūs piestiprināsit dažas pogas, kuras darbina ar saules enerģiju.

Sekojiet visiem ekspertu balsu jautājumiem un debatēm - un kļūstiet par diskusijas daļu - Facebook, Twitter un Google +. Paustie uzskati ir autora viedokļi, un tie ne vienmēr atspoguļo izdevēja uzskatus. Šī raksta versija sākotnēji tika publicēta vietnē WordsSideKick.com.


Video Papildinājums: .




LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com