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 28 июля 2021, Среда  
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

Контроллер для ветряка
Автор: nik34
07.05.2021 в 21:26

Батарея на крыше авто
Автор: LeonidS
26.02.2021 в 14:40

Техническое обсуждение ВЦ7 (+альт. прошивка)
Автор: nik34
09.01.2021 в 23:46

Топливные элементы
Автор: plumber27
24.11.2020 в 06:51

АКБ греется
Автор: nik34
15.10.2020 в 23:15

Сборка батареи для электромотоцикла
Автор: nik34
11.10.2020 в 10:54

Преобразователь с 12В на 8,4В
Автор: nik34
08.07.2020 в 11:26

Неужели ОН и правда столько жрет?
Автор: Grao
16.06.2020 в 15:45

Сол-1000 - модульная и масштабируемая электростанция
Автор: nik34
31.05.2020 в 13:39

Модульный накопитель
Автор: nik34
29.05.2020 в 22:56

Перейти на форум

Сейчас на сайте
0 человек

в т.ч. гостей:
пользователей:

Всего: 1185

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
Немного о полугибких ячейках от SunPower
 солнечная батарея
 
Немного о полугибких ячейках от SunPower  Разработан новый метод создания гибких солнечных батарей  Созданы солнечные батареи с низкой стоимостью за каждый ватт


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
Тест-сравнение гибкой и кристаллической солнечных батарей
Сравнение жестких и гибких батарей с точки зрения потребительских свойств
Еще раз о бассейнах :)
Еще раз о бассейнах :)
Новый каталог Томских солнечных батарей сезона 2013г
Новый каталог Томских солнечных батарей сезона 2013 г.
Солнечные элементы
Фотоэлементы – энергоальтерн...ва
Солнечная батарея
Солнечная батарея мощностью 30 Вт в походе

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


Реклама
По вопросам размещения рекламы


Интересно



 

Количество подписчиков на RSS
Загрузка страницы: 0.02 секунды