Новый способ повысит эффективность солнечных батарей

Новый способ повысит эффективность солнечных батарей

Исследователи из института телекоммуникаций Фраунгофера разработали систему, которая позволяет солнечным элементам эффективно собирать энергию от инфракрасного спектра. Новая технология,которая обещает хорошую работоспособность с коммерческими солнечными батареями существующими сейчас в продаже и в будущем имеет потенциал стать стандартом в солнечных панелях.

Когда фотоны падают на поверхность солнечной батареи, энергия, которую они несут, поглощается полупроводником. Если поглощаемая энергия выше определенного порога, электроны высвобождаются из полупроводника и могут использоваться для генерирования электрического тока.

Энергия переносимая фотоном, пропорциональна его частоте. В случае использования кремниевых солнечных ячеек фотоны инфракрасной части спектра часто не обладают достаточной энергией, чтобы производить электричество, и инфракрасный свет просто проходит через ячейку незадействованным. Красные фотоны несут достаточно энергии, чтобы выбить электрон, а фотоны синей части и дальше (ультрафиолетовый свет) обладают слишком большой энергией, так что часть ее используется для высвобождения электрона, а остальное растрачивается в виде тепла. Неспособность добыть энергию фотона в полном объеме является основной причиной того, что солнечные ячейки столь неэффективны.

За последние годы испытаний,ученые создали солнечные ячейки,которые могут очень эффективно поглощать инфракрасный и ультрафиолетовый свет. Ученые из Фраунхоферского института предложили новое решение. Разработка основана на поглощении инфракрасного света с помощью так называемого черного кремния. Этот материал получают путем введения атомов серы в кремниевую решетку. Сера способна уменьшить запрещенную зону и позволяет высвобождать электроны из полупроводника гораздо менее энергетичным фотонам. На следующем этапе ученые намерены включить полученные ячейки в уже существующую технологию, и судя по всему, это не составит большого труда.

Исследователи Fraunhofer приступили к решению этого вопроса и пришли к концептуально простому, но гениальному решению. Они решили изменить модель лазерных импульсов, которые управляют атомами серы в решетке кремния, изменяя их конформацию, чтобы максимизировать число электронов.

Прототипы моделей показали, что механизм может удвоить эффективность черного кремния, но ученые все еще ищут модель для определения конфигурации атомов серы, что может привести в лучшей производительности.

Источник: zemladom.org

Похожие новости:
Новый метод повысит мощность солнечных батарей
Команда исследователей из Имперского колледжа в Лондоне обнаружила, что если разместить множество цилиндрических алюминиевых шипов на вершине солнечных батарей, то это может значительно повысить количество света, которое будет захватываться поглощающем слоем солнечных батарей, что повысит их мощность больше ..
2013-10-24 2547 0 Технология
1
Ученые побили рекорд эффективности солнечных элементов
Компания «Spectrolab» установила новый рекорд по эффективности солнечной батареи отметкой в 38,8 процента для наземных многопереходных солнечных элементов. Новый мировой рекорд точно не «разгромит» прежней отметки в 37,8 процента, которая была также установлена представителями «Spectrolab». ..
2013-11-23 2354 0 Технология
0
Ученые увеличили КПД прозрачных солнечных батарей
Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали эффективные прозрачные солнечные батареи. Это изобретение было сделано еще в прошлом году, но сейчас его создатели вдвое увеличили КПД батарей, сообщает «Азиатский репортер». Ученые из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе смогли значительно увеличить эффективность прозрачных ..
2013-07-31 2916 0 Технология
0
Новый метод повысит эффективность солнечных батарей
Новая технология может помочь избежать попадания пыли на солнечные батареи – главное препятствие, которое снижает эффективность фотоэлектрических панелей. Методика, разработанная Сергеем Бирюковым, исследователем в Бен-Гурионе Национальном Центре Солнечной энергии, использует электрическое поле ..
2013-03-18 1844 0 Технология
0
Ученые США знают, как сделать крышу солнечной батареей
Солнечные батареи до сих пор производятся только специализированными предприятиями, и для их изготовления используются некоторые высокотоксичные вещества, такие как хлорид кадмия. Однако исследователь из Колледжа Св. Марии в штате Мэриленд говорит, что скоро мы сможем создавать солнечные батареи, просто рисуя их на подходящей для этого ..
2015-10-11 1861 0 Технология
1
Группа учёных разработала новый тип солнечных батарей
Коллектив учёных из кембриджского университета разработал новый тип солнечных батарей, у которых максимальная эффективность по сравнению с обычными солнечными батареями, больше на 25 процентов, сообщает «АйтиХак». Традиционные солнечные элементы относительно неэффективны в плане захвата солнечного света и в следствии этого многие ..
2012-02-9 6923 0 Технология
0
Новая технология увеличивает КПД солнечных батарей
По словам ученых, материал, который разделяет частицы света на несколько пакетов энергии в конечном счете может сделать работу солнечных батарей более эффективной. Материал, известный как пентацен (pentacene), находясь в тонком слое покрытия солнечной батареи, может ..
2013-04-21 3415 0 Технология
0
Разработаны прозрачные солнечные батареи для окон
Инженеры из Калифорнийского университета в Лос Анджелесе разработали фотоэлементы, которые поглощают свет преимущественно в инфракрасном диапазоне и поэтому обладают достаточной прозрачностью для применения в окнах и экранах электронных устройств. Описание разработки опубликовано в журнале Energy & Environmental Science, кратко ..
2013-07-31 2125 0 Технология
0
Инженеры совершили прорыв в солнечной электроэнергетике
Исследователи шведского университета Лунда провели успешный эксперимент, который показал, что нанопровода могут быть использованы для производства солнечных батарей. Это позволит снизить стоимость батарей и улучшить их качество, сообщает «Новости Украины». «Наши результаты наглядно показали, что использование нанопроводов ..
2013-01-21 2184 0 Технология
0
Листья помогли ученым создать новые солнечные батареи
Сосудистые каналы, которые обеспечивают циркуляцию питательных веществ в листьях, вдохновили на развитие микроканальных солнечных батарей. В новом исследовании ученых из Университета Северная Каролина (NC) Orlin Velev и Hyung-Jun Koo показано, что создание устройств солнечных батарей с каналами, которые ..
2013-08-16 1909 0 Технология
0
Вакуум увеличил КПД солнечных батарей
Инженеры из Швейцарского федерального института технологий Лозанны нашли способ усовершенствовать перовскитные солнечные батареи (ПСБ), увеличивая площадь фотоэлементов и сохраняя высокую эффективность преобразования света в электричество. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.Солнечные батареи из перовскита являются ..
2016-06-10 1891 0 Технология
0
Ученые установили рекорд преобразования света в энергию
Немецкий институт Фраунгофера солнечных энергетических систем, компания «Soitec», а также французская исследовательская организация в области атомной энергии «CEA-LETI» совместно с Берлинским Центром Гельмгольца объявили на днях, что они достигли нового мирового рекорда (44,7%) в преобразовании солнечного света ..
2013-09-26 1978 0 Технология
0
Солнечные батареи становятся все доступнее
Цена солнечных батарей на протяжении десятилетий медленно снижается. Похоже, что сегодня настроения сместились от простого улучшения к более чем двадцатилетней технологии, которая заключается в улавливании света молекулами красителя: подход, так и не завоевал популярности.Шагом вперед стал «один из важнейших прорывов ..
2012-06-19 1735 0 Технология
0
В 2016 году в России начнется производство солнечных панелей
В следующем году в России начнется производство солнечных панелей на полупроводниковых гетероструктурах. КПД таких панелей в два раза выше современных, а стоимость – ниже. В разработке панелей принимал участие Жорес Иванович Алферов, российский лауреат Нобелевской премии по физике. «Изобретение ..
2015-09-15 3519 0 Технология
2
Ученые нашли дешевый способ создания полупроводников
Сотрудники факультета металлургии университета Юты использовали старую микроволновую печь, для того чтобы быстро создать нанокристаллический полупроводник, используя дешевые и малотоксичные материалы.Они надеются, что этот способ в дальнейшем будет применяться для создания более эффективных фотогальванических солнечных батарей ..
2013-05-6 1934 0 Технология
1