Wydajne ogniwa słoneczne.

Efektywność obecnie produkowanych ogniw słonecznych wynosi mniej niż 30%. Tymczasem badania przeprowadzone na University of Texas sugerują, że można ją zwiększyć do ponad 60%. Zespół profesora Xiaoyanga Zhu opracował metodę na przechwytywanie wysokoenergetycznych promieni słonecznych, które są tracone we współczesnych ogniwach. Dzisiaj najbardziej wydajne ogniwa pracują z efektywnością około 31%. Dzieje się tak, gdyż olbrzymia część światła słonecznego ma zbyt dużą energię, by można było zamienić ją w elektryczność. Energia ta, w postaci gorących elektronów, jest tracona w postaci ciepła. Jeśli udałoby się przechwycić gorące elektrony, to efektywność ogniw można by zwiększyć do 66%.

Profesor Zhu mówi, że aby to osiągnąć należy przeprowadzić kilka operacji. Przede wszystkim trzeba spowolnić proces stygnięcia gorących elektronów. Po drugie trzeba je przechwycić i bardzo szybko zamienić na energię elektryczną. Już w 2008 roku zespół z University of Chicago wykazał, że półprzewodnikowe koloidalne nanokryształy spowalniają stygnięcie gorących elektronów. Teraz Zhu i jego koledzy wykonali kolejny krok – udało im się przechwycić gorące elektrony. Odkryli bowiem, że można je przenieść z nanokryształów selenku ołowiu do przewodnika wykonanego z dwutlenku tytanu. Jeśli możemy pozyskać gorące elektrony, możemy z nimi pracować. Zademonstrowany przez nas transfer gorących elektronów oznacza, że wysokowydajne ogniwo słoneczne nie jest już tylko teoretyczną koncepcją, ale eksperymentalną rzeczywistością – mówi procesor. Dodaje przy tym, że co prawda jego zespół wykorzystał selenek ołowiu, ale metoda będzie działała z kwantowymi kropkami wykonanymi z wielu innych materiałów.

Zhu zaznacza, że minie jeszcze sporo czasu, zanim na rynek trafią ogniwa o wydajności 66%. Ich skonstruowanie wymaga bowiem jeszcze dużo pracy i wykonania ostatniego ze wspomnianych kroków – skierowania energii do przewodu elektrycznego. Jeśli pozyskamy z ogniwa gorący – czyli szybki – elektron i wprowadzimy go do przewodu, to utracimy jego energię w postaci ciepła. Naszym następnym celem jest dopracowanie kompozycji chemicznej przewodu, by straty były jak najmniejsze – powiedział profesor. Pokusił się nawet o stwierdzenie, że nie ma żadnego powodu, dla którego ludzkość nie miałaby w ciągu najbliższych 50 lat nie wykorzystywać 100 procent energii Słońca.

Autor: Mariusz Błoński, www.kopalniawiedzy.pl

Źródło: PhysOrg

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>