Всё о мобильной энергии, солнечных батарея, ветряках и другой электроники Обсуждение солнечных батарей, вертяков, генераторов и другой электроники
 
  Регистрация | Войти На главную Добавить статью Форум Поиск  RSS Наш твиттер Контакты 21 июня 2018, Четверг  
MobiPower.ru
 О сайте
 Новости
 солнце
 термоэлектричество
 механика
 аккумуляторы
 освещение
 электроника
 прочее (экзотика)
 новинки рынка
 Сделай сам
 Обзоры и тесты
 Библиотека
 Форум
 Ссылки
 Контакты

Новости на e-mail
Подписаться на e-mail рассылку новых статей сайта Mobipower.ru



Новое на форуме

Техническое обсуждение ВЦ7 (+альт. прошивка)
Автор: alexis69
20.06.2018 в 15:52

Солнечная панель suaoki 25 вт
Автор: qznec
20.06.2018 в 14:52

Новости сайта
Автор: Lex
15.06.2018 в 21:52

Прикладное применение
Автор: Гость
30.05.2018 в 08:44

Альтернативная прошивка "вампирчика"
Автор: Lex
29.05.2018 в 16:57

Схема ЗУ на дискретных ЭРИ для LIR1220
Автор: Sehc
21.05.2018 в 01:14

Реинкарнация LEGO-стиля :)
Автор: nik34
20.05.2018 в 20:40

Вампирчик v.6 - эксплуатация (отзывы, критика, вопросы)
Автор: Lex
23.04.2018 в 20:21

Вопрос по кабель-стабилизатору и не только...
Автор: nik34
12.04.2018 в 11:55

Зарядка для МОТО-аккумулятора
Автор: nik34
03.04.2018 в 10:55

Перейти на форум

Сейчас на сайте
123 человека

в т.ч. гостей: 123
пользователей: 0

Всего: 1083

Это может быть полезно




Наноструктуры — очередная надежда в мире солнечных батарей


Разместил 16.03.2012   nik34

Солнце nik34 прислал:



Солнечные фотоэлементы во временем становятся все тоньше и тоньше. Но это приводит к ухудшению их характеристик. Чтобы этого не происходило используются методы нанотехнологий.






  
Поделиться этой страницей в:


Бритвенно тонкие солнечные батареи могут быть совсем недорогими, но они слишком тонки, чтобы самостоятельно справиться с эффективным захватом света.



Поля солнечных батарей в Техасе (США) (фото iStockphoto).

Эффективность — первое, о чём думаешь, когда слышишь слово «фотовольтаика». Но есть и другой немаловажный фактор, о котором почему-то никогда не говорят, — толщина батареи. И на этом фронте есть свои победы. В последние годы учёным удалось разработать несколько путей, позволяющих серьёзно утончить фотоячейки, используя вспомогательные структуры с размером, не превышающим длину волны видимого света.

«Главная цель — найти пути применения столь малого количества материала для абсорбции света», — уверен адъюнкт-профессор Стэнфордского университета (США) Шанхуэй Фан. Высокоэффективные материалы, такие как полупроводники на основе оксидов элементов III–IV групп, а также кристаллический кремний, очень дороги. В случае других материалов, например аморфного кремния, цена может быть не столь критична, но несущие заряд электроны и дырки не успевают пройти достаточное расстояние, прежде чем «потеряться» в виде тепла. Очевидно, что чем тоньше будет рабочая среда, тем легче носители заряда достигнут его границ. При этом чем тоньше солнечная батарея, тем выше вероятность того, что фотон пройдет сквозь неё, не успев абсорбироваться.

Коммерчески доступные батареи на кристаллическом кремнии могут иметь толщину около 180 мкм. В то же время рынок уже выказывает солидный спрос на 50 мкм. Поэтому, не размениваясь по мелочам, лаборатория г-на Фана взяла курс сразу на создание солнечных батарей толщиной в 1–2 мкм. В теории специальные методики, такие как нанесение случайных текстур на поверхность фотоячеек, способны в 50 раз увеличить уровень абсорбции света ввиду изменения углов прохождения фотонов сквозь ячейку. При этом методы нанофотоники могут улучшить этот показатель ещё в 10 раз.

Один из таких методов — плазмоника. Фотоны, сталкиваясь с небольшими металлическими структурами, могут образовывать плазмоны, коллективные колебания свободного электронного газа в металле. Эффект способен резко увеличить рассеяние света внутри батареи, увеличивая вероятность того, что фотон всё-таки будет абсорбирован. Вивиан Ферри, аспирантка Калифорнийского технологического университета (США), сообщила, что её группа создаёт плазмоны, используя полусферические выпуклости на контактах солнечной батареи (90 мкм) из аморфного кремния. Г-жа Ферри утверждает, что такой наноструктурированный продукт производит на 15% больше тока, чем коммерческая солнечная батарея той же площади, покрытая случайными текстурами.



Ультратонкая солнечная панель Sanyo. В 2009 году — мировой рекордсмен с конверсией света в 22,8%. (Фото Sanyo.)

Ещё один любопытный нанофотонный трюк заключается в использовании фотонных кристаллов для создания рефлектора. Благодаря периодическому изменению коэффициента преломления фотонные кристаллы позволяют получить разрешённые и запрещённые зоны для фотонов с разной энергией. Другими словами, такой кристалл способен выполнять функцию оптического фильтра или рефлектора. При падении на него фотона с длиной волны, которая не соответствует разрешённой зоне, фотон не может распространяться в кристалле и отражается обратно (в рефлектор). Миро Земан, глава исследовательской группы фотонных материалов и приборов Делфтского технологического университета (Нидерланды), рассказал, что его группа разместила фотонные рефлекторы как в середине батареи, так и на её задней стороне. Постоянные переотражения света на рефлекторах приводят к световым колебаниям внутри кремния, многократно повышая вероятность конвертации фотонов света в электрический ток.

Другая фотонно-кристаллическая схема базируется на использовании микрометровых структур кристаллического кремния, слой которого может быть затем легко соединен со слоем аморфного кремния. По словам Оунси Эль-Дейфа, исследователя из микроэлектронного центра IMEC в Лёвене (Бельгия), теоретически такой фотонно-кристаллический слой способен увеличить эффективность абсорбции фотонов до 37%.

К сожалению, всем этим технологиям потребуются годы, чтобы стать коммерческими продуктами. Но, может быть, в этот раз и стоит подождать...

Подготовлено по материалам IEEE Spectrum.



Источник:
http://science.compulenta.ru/657814/





Поделиться этой страницей в:

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 0 из 5. Голосов: 0

Проголосуйте, пожалуйста, за эту статью:
Класс! Очень хорошо! Сойдёт 3-й сорт еще не брак Ерунда
(отлично!)(хорошо)(сойдет)(так себе)(плохо)

Статьи в тему: Солнце

 Обзор солнечных батарей киевского производителя Квазар
 Новый каталог Томских солнечных батарей сезона 2013г
Установлен новый мировой рекорд КПД солнечной батареи  Обзор солнечных панелей Kvazar  Новый каталог Томских солнечных батарей сезона 2013 г.


Комментарии к статье

Наноструктуры — очередная надежда в мире солнечных батарей | 0 Комментариев

Спасибо за проявленный интерес

Вы не можете отправить комментарий анонимно, пожалуйста зарегистрируйтесь.

 
Статьи в тему
Солнце
Очередное зарядное устройство на солнечных батареях Freeloader Solar Charger
Очередное зарядное устройство на солнечных батареях Freeloader Solar Charger
Небольшая солнечная батарея для зарядки аккумуляторов АА
Батарейки всегда в строю
3D фотобатареи
3D фотобатареи
Звездная батарея
Звездная батарея
Солнечная батарея с моторчиком
Солнечная батарея с моторчиком

А Вы знаете, что возможно... ?

 Подписаться на rss рассылку Читать нас через RSS

 Читать нас на Твиттер Читать нас на Твиттер

 Наши новости на e-mail Получать наши новости на e-mail

 Напечатать текущую статью Напечатать текущую статью


Mobil Power.ru

Охотничий жилет с подогревом RedLaika RL-H-04 (Бежевые облака)
Охотничий жилет с подогревом RedLaika RL-H-04 (Бежевые облака)

7 950 руб.
Набор для интеграции греющих модулей ЕСС ГК (липучки)
Набор для интеграции греющих модулей ЕСС ГК (липучки)

290 руб.
Складная портативная солнечная батарея SUAOKI 20 Ватт/5В с двумя USB-выходами
Складная портативная солнечная батарея SUAOKI 20 Ватт/5В с двумя USB-в...

3 950 руб.

Реклама
По вопросам размещения рекламы


Интересно



 

      Яндекс.Метрика
Количество подписчиков на RSS
Загрузка страницы: 0.02 секунды