PMI_092022 PMI_092022 PMI_092022

Našli spôsob ako zvýšiť účinnosť solárnych článkov nad teoretický limit

6

Výskumníci pracujú na technológiách, ktoré by zlepšili výkon solárnych článkov. Jeden spôsob, ako posunúť vyššie ich účinnosť, zahŕňa pridávanie nanočastíc s vyššou konverziou do materiálov používaných v solárnych zariadeniach. Materiály s vyššou konverziou umožňujú solárnym článkom získavať energiu zo širšieho spektra svetla, než je bežne možné.

Nový výskum však ukázal, že nezáleží na tom, či sa vložia nanočastice s vyššou konverziou alebo akékoľvek iné nanočastice – účinnosť sa zlepší vďaka zvýšenému rozptylu svetla. Pridanie nanočastíc je ako pridanie miliónov malých zrkadiel do solárneho článku, uviedli vedci. Svetlo prechádzajúce zariadením narazí na nanočastice a rozptýli sa, pričom môže naraziť na iné nanočastice a mnohokrát sa odraziť v rámci zariadenia a zabezpečiť výrazné zvýšenie prúdu fotónov.

Výskumníci tvrdia, že proces rozptylu svetla, a nie zvýšenia konverzie viedol k zlepšeniu účinnosti solárnych zariadení, ktoré vytvorili. „Nezáleží na tom, aké nanočastice tam dáte, pokiaľ ide o nanočastice so špecifickými rozptylovými vlastnosťami, vždy to vedie k zvýšeniu účinnosti o niekoľko percentuálnych bodov,“ povedal Kai Wang, odborný asistent na Katedre materiálových vied a inžinierstva na Pennsylvánskej štátnej univerzite a spoluautor štúdie.

Nanočastice absorbujú infračervené svetlo a vyžarujú viditeľné svetlo, ktoré solárny článok môže absorbovať a premeniť na dodatočnú energiu. Takmer polovica energie zo Slnka sa na Zem dostáva ako infračervené svetlo, ale väčšina solárnych článkov ho nedokáže zachytiť.

Vedci naznačujú, že využitie tohto žiarenia by mohlo zvýšiť účinnosť solárnych článkov nad ich teoretický strop, nazývaný Shockleyho-Queisserov limit (SQ), ktorý je približne 30 % pre jednoprechodové solárne články napájané slnečným svetlom.

Predchádzajúce štúdie preukázali zvýšenie účinnosti o 1 % až 2 % pomocou nanočastíc so zvýšenou konverziou. Tím však zistil, že tieto materiály zabezpečili len veľmi malé zvýšenie v perovskitových solárnych zariadeniach, ktoré vytvorili. Teoretické výpočty ukázali, že zvýšenie účinnosti bolo výsledkom schopnosti nanočastíc zlepšiť rozptyl svetla.

Pridaním nanočastíc sa v štúdii zvýšila účinnosť perovskitových solárnych článkov o 1 %, uviedli vedci v časopise ACS Energy Letters (https://dx.doi.org/10.1021/acsenergylett.2c00608). Dodali, že zmena tvaru, veľkosti a rozloženia nanočastíc v týchto zariadeniach by mohla priniesť ešte vyššiu účinnosť.

Zdroj: phys.org

6 komentárov

No tak u nás v dedine je na uhlie a drevo na zimu v poradovníku zapísaných 50 ľudí, kdeže solár - ten nevykúri nič,treba 45kW :) reakcia na: Našli spôsob ako zvýšiť účinnosť solárnych článkov nad teoretický limit

9.8.2022 15:08
Na výhrevné teleso nám treba takých 45-50 kilo Wattow, kdeže solár, ten nevykúri nič. U nás v dedine je na drevo a uhlie v poradovníku u jednej firmy zapísaných 50 ľudí. A to nevieme, či uspokoja ich požiadavku. V zime budú ľudia mrznúť? :(
Reagovať

RE: reakcia na: No tak u nás v dedine je na uhlie a drevo na zimu v poradovníku zapísaných 50 ľudí, kdeže solár - ten nevykúri nič,treba 45kW :)

9.8.2022 21:08
U váš v dedine stačí dať na južnú stranu domu "zimnú záhradu", teda skleníkovú stenu na zber tepla. Tak sa to robilo už v minulom tisícročí.

Ale vy si radšej odvážite Watty na niekoľko kilo, a zaplatíte čo chcú kúrenári.
Reagovať

RE: RE: reakcia na: RE:

11.8.2022 13:08
Nemám peniaze na tepelné kolektory synak, som dôchodca bez detí. Žijem tu sám ako prst na dôchodku tristo deväťdesiať evr. Kto by mi to zaplatil prosím ťa? Som rád, že sa najem.
Reagovať

RE: RE: reakcia na: RE:

10.8.2022 16:08
Ak nemáš na južnej, strane toľko miesta, tak použi východnú alebo západnú. Alebo si daj tepelné kolektory na strechu, stačia tie z čiernej cólovej hadice.
Reagovať

RE: RE: A toto vážne skrslo v tvojej hlave? Že si starí dôchodcovia budú zrazu stavať na juh domu letnú záhradu? Niet miesta? reakcia na: RE:

10.8.2022 13:08
Ja len, že čo ak na južnej stene nemáš miesta na takú veľkú sieň? Na to si nemyslel? Ty si, ale chytrák architekt. A čo ak sú domy nasekané vedľa seba pri cestách?
Reagovať

RE: RE: Ano reakcia na: RE:

10.8.2022 11:08
Áno zimnú záhradu...., alebo na južnú stranu postaviť malú jadrovú elektráreň to by bolo.
Reagovať

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať