kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » İlginç elektrik haberleri
Görüntülenme sayısı: 9161
Makaleye Yorumlar: 1
Nanoyapılı malzemelere dayanan ultra ince çok katmanlı güneş pilleri
Dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları, güneş enerjisi dönüşüm sistemlerini geliştirmeye büyük önem veriyorlar. Verimliliğini artırmak ve güneş panellerinin doğrudan üretim maliyetini olabildiğince azaltmak için Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki bilim adamları güneş pillerinin kalınlığını azaltma yolunu seçmeye karar verdiler.
Yeni tip paneller bu tür çözümleri aşabilir ve kullanılan kilogram malzeme başına elektrik üretimi açısından sadece uranyum verilecektir. Bu paneller, birçok tabaka halinde katlanmış levhalardan yapılabilir. grafen veya kalınlığı sadece bir molekül olan molibden disülfür (monomoleküler tabaka istifleri). Bilim adamları bu yaklaşımın nihayetinde güneş enerjisinin gelişmesi için mümkün olan en iyi yaklaşım olacağını savunuyorlar.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde enerji profesörü olan Jeffrey Grossman, grafen gibi iki boyutlu malzemeleri araştıran bilim adamlarının dikkatine rağmen, bu malzemelerin güneş dönüştürücü sistemlerinde kullanım potansiyelinin son yıllarda tamamen göz ardı edildiğini söylüyor. Bu malzemelerin sadece iyi olmadığı, aynı zamanda kendilerine verilen görevle başa çıkmada çok iyi oldukları ortaya çıktı.
Uzun vadede, Grossman ekibine sunulduğu gibi, bir atom kalınlığında iki katman,% 1-2'lik bir verim verecek ve güneş ışığının enerjisini elektriğe dönüştürecektir. % 15-20 verimliliğe kıyasla küçük görünüyor geleneksel silikon elemanlarıancak sonucun kağıt mendilden binlerce kat daha ince malzemeler kullanılarak elde edildiğini hatırlamak önemlidir.
1 nanometre kalınlığında iki katmanlı bir pil, sıradan bir silikondan yüz binlerce kat daha incedir, bu nedenle, bu en ince tabakaları birçok katmana yerleştirerek, güneş hücrelerinin olağan verimliliğini önemli ölçüde artırabilir ve aşabilirsiniz. Grossman'ın ortak yazarlarına göre bu, köklü teknoloji için önemli bir rekabet yaratacaktır.
Uzay aracı, havacılık ve gelişmekte olan dünyanın ulaşım maliyetlerinin önemli olduğu bölgelerde olduğu gibi ağırlığın kritik olduğu yerlerde, bu tür hafif unsurlar zaten büyük bir potansiyele sahiptir.
Ağırlıkla karşılaştırıldığında, yeni güneş panelleri geleneksel pillere göre 1000 kat daha fazla enerji üretecek. Aynı zamanda, güneş hücrelerine bugüne kadar üretilen geleneksel teknolojinin en incesi hala yenilerini ağırlıkça 50 kat aşmaktadır.
Bu sadece ulaşım kolaylığı değil, aynı zamanda panellerin montaj kolaylığıdır, çünkü bugünün güneş panellerinin maliyetinin yarısı destekleyici yapının ve bağlantı ve kontrol sisteminin maliyetidir. Bu maliyetler, daha hafif tasarımlar kullanılarak büyük ölçüde azaltılabilir.
Ek olarak, malzemenin kendisi standart güneş pillerinde kullanılan gerekli saflıkta silikondan çok daha ucuzdur, çünkü tabakalar çok az miktarda başlangıç materyali gerektirecek kadar incedir.
Bu, nanoyapılı malzemelerin en son enerji cihazlarının tasarımının temeli olabileceğinin etkileyici bir örneğidir. Bu ince tabakaların mekanik mukavemeti ve esnekliğinin de yüksek olması beklenmektedir. Geliştiriciler, bunun güneş enerjisi için yeni nesil malzemelerin sadece başlangıcı olduğunu söylüyor.
Bir yandan, bu projede kullanılan molibden disülfür ve molibden dislenidi, burada kullanılmak üzere çeşitli kombinasyonlarından bahsetmemek için burada potansiyel olarak kullanılabilecek birçok iki boyutlu malzemeden sadece ikisidir.
Araştırmacılar, birçok malzemenin incelenmesi gerektiğine ve yansıma koşullarının zaten yaratıldığına inanıyorlar. Bilim adamları artık bu malzemelere tamamen yeni bir şekilde bakabiliyorlar.
Ve şu anda molibden disülfür ve molibden dislenidi üretmek için herhangi bir endüstriyel yöntem olmamasına rağmen, bu aktif bir araştırma alanıdır. Üretilebilirlik önemli bir konudur, ancak bu sorun çözülebilir.
Bu tür malzemelerin ek bir avantajı, açık havada bile uzun süreli stabiliteleriyken, diğer güneş enerjisi malzemeleri de pahalı olan ağır cam katmanları ile koruyucu kaplama gerektirir. Aslında, hem ultraviyole ışığa hem de neme maruz kalma direnci vardır ve bu yeni çözümü çok güvenilir kılar.
Ön çalışmalar sadece malzemelerin bilgisayar modellemesini içeriyordu, ancak şimdi bir grup bilim adamı cihazları kendileri üretmeye çalışıyor. Bilim adamları, elbette, bu buzdağının sadece "temiz enerji" üretmek için iki boyutlu malzemeler kullanma açısından bakıldığında, bahsettiğini söylüyor.
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: