Razno

Raziskave razvijajo nanocevke, ki lahko povečajo učinkovitost sončnih celic

Raziskave razvijajo nanocevke, ki lahko povečajo učinkovitost sončnih celic

Raziskovalci z univerze Rice, ki razvijajo različico, ki je učinkovitejša, prenavljajo ogljikove nanocevke.

Raziskovalca Gururaj Naik in Junichiro Kono iz Rice's Brown School of Engineering, ki sta svojo tehnologijo predstavila v ACS Photonics, sta razvila hiperbolični toplotni oddajnik, ki lahko absorbira toploto, jo prilega v ozko pasovno širino in oddaja kot svetlobo, ki jo lahko uporabimo za ustvarjanje električne energije . Toplota bi se sicer oddajala v ozračje in zapravljala. S to tehnologijo bi lahko naredil sončne celice veliko bolj učinkovite.

POVEZANE: PRIHODNOST SOLARNE ENERGIJE KOT ALTERNATIVNI VIR ENERGIJE

"Toplotni fotoni so le fotoni, ki jih oddaja vroče telo," je dejal Kono v sporočilu za javnost, v katerem je objavil rezultate raziskave. »Če z infrardečo kamero pogledate nekaj vročega, vidite, da sveti. Kamera zajema te toplotno vzbujene fotone. "

Kakršna koli vroča površina oddaja svetlobo v obliki toplotnega sevanja. Toda Naik je dejal, da je težava v tem, da je toplotno sevanje širokopasovno. Za pretvorbo svetlobe v elektriko mora biti emisija v ozkem pasu in s tem izum. Raziskovalci so odkrili, da so nanocevke način izolacije fotonov, ki bi bili zapravljeni. Filmi nanocevk delujejo kot vodi, ki absorbirajo odpadno toploto in jo spremenijo v ozkopasovne protone.

Odpadna toplota je motivirala raziskovalce

Raziskovalci so dejali, da so bili za raziskave motivirani zaradi zapravljene toplote. Naik je opozoril na študijo podiplomske študentke Rice Chloe Doiron, ki je ugotovila, da približno 20% porabe energije predstavlja odpadna toplota. Rekel je, da je to približno tri leta električne energije, potrebne za napajanje države Teksas.

"Najučinkovitejši način za pretvorbo toplote v električno energijo je zdaj uporaba turbin in pare ali katere koli druge tekočine za pogon," je dejal. »Lahko vam zagotovijo skoraj 50-odstotno učinkovitost pretvorbe. Nič drugega nas ne približa temu, vendar teh sistemov ni enostavno izvajati. " Je rekel Naik. Raziskovalci načrtujejo razvoj kompaktnega sistema, ki nima gibljivih delov, da bi bil postopek toliko lažji.

Še učinkovitejše sončne celice?

Torej, kaj to pomeni za družbo? Po mnenju raziskovalcev bi lahko povečal učinkovitost sončnih celic, ki trenutno dosežejo približno 22%. "S stiskanjem celotne zapravljene toplotne energije v majhno spektralno območje jo lahko zelo učinkovito pretvorimo v električno energijo," je dejal Naik. "Teoretična napoved je, da lahko dosežemo 80-odstotno učinkovitost."

Raziskovalci Rice University niso edini znanstveniki, ki skušajo narediti sončno energijo bolj učinkovito. Ker se planeti segrevajo z zaskrbljujočo hitrostjo, se tekmuje, da bi bili alternativni viri energije učinkovitejši. Raziskovalci z MIT-a so več let razvijali nov pristop, ki dobiva visokoenergijske fotone, ki zadenejo silicij, da izbije dva elektrona namesto enega, tako delujejo sedanji sistemi. Tudi če ima foton dvojno energijo, lahko sprosti le en sam elektron.


Poglej si posnetek: Kako legalno zaustaviti brojač na strujnom brojilu (Januar 2022).