PMI_092022 PMI_092022 PMI_092022

Revolučný fotovoltický systém dokáže vyrábať energiu 24 hodín denne

0

Fotovoltické články premieňajú slnečné svetlo priamo na energiu, ale jej produkcia je obmedzená len na dennú dobu. Profesor z Houstonskej univerzity Bo Zhao však nedávno informoval o novom type systému na zber slnečnej energie, ktorý prekonáva rekord v účinnosti všetkých existujúcich technológií. A čo je nemenej dôležité, otvára cestu k využívaniu slnečnej energie 24 hodín denne a 7 dní v týždni.

„S našou architektúrou možno účinnosť zberu slnečnej energie zlepšiť až na termodynamickú hranicu,“ uvádza Bo Zhao v časopise Physical Review Applied. Termodynamická hranica je maximálna teoreticky možná účinnosť premeny slnečného svetla na elektrickú energiu. Tradičná solárna termofotovoltika (solar thermophotovoltaics – STPV) sa spolieha na medzivrstvu na prispôsobenie slnečného svetla na lepšiu účinnosť.

Predná strana medzivrstvy (strana otočená k slnku) je navrhnutá tak, aby absorbovala všetky fotóny prichádzajúce zo slnka. Týmto spôsobom sa slnečná energia premieňa na tepelnú energiu medzivrstvy a zvyšuje teplotu medzivrstvy. Termodynamická hranica účinnosti STPV, ktorá sa už dlho chápe ako limit čierneho telesa (85,4 %), je však stále oveľa nižšia ako Landsbergov limit (93,3 %), ktorý je konečnou hranicou účinnosti získavania energie zo slnečného svetla.

Zhao a jeho tím ukázali, že deficit účinnosti je spôsobený nevyhnutnou spätnou emisiou medzivrstvy smerom k Slnku, ktorá vyplýva z reciprocity systému. Navrhli preto nerecipročné systémy STPV, ktoré využívajú medzivrstvu s nerecipročnými radiačnými vlastnosťami. Takáto nerecipročná medzivrstva môže podstatne potlačiť svoju spätnú emisiu smerujúcu k Slnku a nasmerovať viac fotónov k článku.

Predplatné NEXTECH 2021

S takýmto zlepšením môže nerecipročný systém STPV dosiahnuť Landsbergov limit a praktické systémy STPV s jednoprechodovými fotovoltickými článkami môžu zaznamenať výrazné zvýšenie účinnosti. Okrem zvýšenej účinnosti sľubujú STPV kompaktnosť a možnosť dodávky elektriny podľa dopytu na základe potrieb trhu. V jednom dôležitom aplikačnom scenári môžu byť STPV spojené s ekonomickou akumulačnou jednotkou tepelnej energie na výrobu elektriny 24 hodín denne a 7 dní v týždni.

Zdroj: thebrighterside.news.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať