תאים סולאריים יעילים ועמידים יותר אפשריים בזכות זכוכית

תאים סולאריים יעילים ועמידים יותר אפשריים בזכות זכוכית

תאים סולאריים לקירור עצמי, לאורך זמן ויעילים יותר הם בהישג יד פשוט על ידי הוספת שכבת זכוכית דקה.

מאמר שפורסם היום בכתב העת המקוון אופטיקה מתאר פיתרון אפשרי לגישה טובה יותר לאנרגיה סולארית.

תאים סולאריים עובדים על ידי המרת קרינת שמש לאנרגיה. בתהליך זה צפויה כמות מסוימת של אובדן אנרגיה.

אבל כמות מפתיעה של אנרגיה הולכת לאיבוד דרך התחממות יתר של תאים סולאריים. זה מגביל את יכולת התא לייצר חשמל ומצמצם את אורך חייו.

מכה את החום

אל האני צוות המחקר מאוניברסיטת סטנפורד בקליפורניה מצא שכאשר שכבה דקה של זכוכית סיליקה מוטבע במבני חרוט ופירמידה זעירים ממוקם מעל לתאי השמש הסיליקון, טמפרטורת הפעולה של התאים צנחה בצורה דרמטית.

בראשותו של פרופסור להנדסת חשמל שנאו-מאוורר, גילו החוקרים ששכבת זכוכית זו מפנה חום לא רצוי דרך האטמוספרה לחלל.

על ידי ביטול עודף קרינת אינפרא אדום, תאי השמש נשארים קרירים ויעילים יותר בהמרת קרני השמש לאנרגיה.

תאים סולארייםרישום זה מדגים כיצד תאי השמש מקררים את עצמם על ידי רועה של קרינה תרמית לא רצויה. מבני הפירמידה עשויים זכוכית סיליקה מספקים יכולת קירור קרינת מקסימאלית. ל. זו / אוניברסיטת סטנפורד

רישום זה מדגים כיצד תאי השמש מקררים את עצמם על ידי רועה של קרינה תרמית לא רצויה. מבני הפירמידה עשויים זכוכית סיליקה מספקים יכולת קירור קרינת מקסימאלית. ל. זו / אוניברסיטת סטנפורד

המחבר הראשי בעיתון, המועמד לפיזיקה לדוקטורט Linxiao Zhu, אמר כי התגלית עשויה להוביל לפיתוח לוחות סולאריים חסכוניים יותר, ולהפוך אותם לטובים יותר אלטרנטיבה לאנרגיה מתחדשת.

"הורדת הטמפרטורה של תאים סולאריים מביאה ליעילות הפעלה גבוהה יותר", אמר ג'ו.

"יתר על כן, טמפרטורת הפעלה נמוכה יותר של תאים סולאריים מובילה לתוחלת חיים ארוכה משמעותית, ובכך מורידה את עלות האנרגיה המוגבלת ממערכת."

הפחתת אנרגיה מבוזבזת

על פי העיתון, הגבול העליון של יעילות המרת הכוח לתא סיליקון יחיד הוא סביב 33.7%. ככל שהתא מתחמם, יעילות זו יורדת - כחצי אחוז לכל עלייה בטמפרטורה.

עלויות השיטות הפעילות לקירור תאים סולאריים - כמו אוורור או נוזל קירור נוזלי - עולות על היתרונות. כך שעד כה אובדן היעילות באמצעות התחממות יתר לא נפתר.

שיטה פסיבית זו עובדת על ידי שימוש באורכי הגל השונים של קרינת השמש. האור הנראה בספקטרום עדיף לשאת אנרגיה, ואילו אינפרא אדום נושא חום רב יותר.

החוקרים חישבו כי על ידי "הפניית" קרינת האינפרא אדום באמצעות זכוכית סיליקה, החום יורד מבלי להשפיע לרעה על כמות האור הנראה שתא השמש יכול לקלוט.

"מצאנו תכנון אופטימלי המורכב מפירמידות סיליקה מיקרוסקופיות," אמר פרופסור מאן.

"[זה] שניהם ממקסמים את כוח הקירור באמצעות מנגנון הקירור הקרין, תוך שמירה על שקיפות באורכי גל של קרינת השמש."

האוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה אנדרו בלייקרס אמר שלמרות שלכותבי מחקר זה יש בסיס תיאורטי טוב, סביר להניח כי מודל זה אינו בר ביצוע בעולם האמיתי.

"למרבה הצער, ההשוואה בעיתון היא בין מבנים מיוחדים לתאים סולאריים חשופים, ולא עם תאים מכוסים [ו] תאים סולאריים חשופים לעולם אינם נפרסים בשדה," אמר בייקר, שהוא מנהל המרכז למערכות אנרגיה בר-קיימא. (CECS) ב- ANU.

"חלון הזכוכית הרגיל כולל פונקציות רבות הכוללות קשיחות, עמידות בפני שריטות, חוזק מבני, עמידות בפני חדירת לחות, הידבקות ל- EVA / סיליקון.

"יש להקפיד על משטח הזכוכית העילית מכיוון שהוא גורם לספיגה טפילית רבה מדי של קרינה תרמית - יהיה עליו להחליף מצע בכדי להפוך את המודול לתומך בעצמו."

פרופסור בן בן פאוול מהקהילה אוניברסיטת קווינסלנד אמר שלמרות שגישה זו היא אפשרות מרגשת, העלות עשויה לגבור על היתרונות.

"אם לא ניתן לייצר אותו בזול מספיק, החשמל הנוסף שנצבר מהעלייה ביעילות ועלות חסכון בהחלפת תאים סולאריים לא ישלם עבור הציפוי - ובמקרה זה אף אחד לא יהיה מעוניין להשתמש בו," אמר הפיזיקאי .

"זה רעיון אלגנטי מאוד ומבטיח, אבל יש עוד דרך ארוכה לפני שתמצא את זה על הגג שלך."

למרות זאת, מחברי העיתון בטוחים כי פיתוח עתידי אפשרי. לפי Linxiao Zhu, השלב הבא הוא יישום מחקר זה על יישומים מעשיים.

"אימתנו תכנון זה בשיטות מספריות מדויקות במיוחד וכעת אנו פועלים להפגנת ניסויים ראשונים של אבות הטיפוס הראשונים", אמר.

שיחהמאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

עקוב אחר InnerSelf ב

אייקון פייסבוקאייקון טוויטרסמל YouTubeאייקון אינסטגרםסמל pintrestאייקון rss

 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

הסרטים האחרונים

הגירת האקלים הגדולה החלה
הגירת האקלים הגדולה החלה
by משתמש סופר
משבר האקלים מכריח אלפים ברחבי העולם לברוח מכיוון שבתיהם הופכים יותר ויותר למגורים.
עידן הקרח האחרון מספר לנו מדוע עלינו לדאוג לשינוי בטמפרטורה
עידן הקרח האחרון מספר לנו מדוע עלינו לדאוג לשינוי בטמפרטורה
by אלן נ ויליאמס, et al
הדו"ח האחרון של הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC) קובע כי ללא ירידה משמעותית ...
כדור הארץ נשאר מגורים מיליארדי שנים - בדיוק איזה מזל קיבלנו?
כדור הארץ נשאר מגורים מיליארדי שנים - בדיוק איזה מזל קיבלנו?
by טובי טירל
לקח לאבולוציה 3 או 4 מיליארד שנים לייצר הומו ספיינס. אם האקלים היה נכשל לחלוטין פעם אחת בלבד באותו ...
כיצד מיפוי מזג האוויר לפני 12,000 שנה יכול לעזור לחזות שינויי אקלים עתידיים
כיצד מיפוי מזג האוויר לפני 12,000 שנה יכול לעזור לחזות שינויי אקלים עתידיים
by בריס ריי
סוף עידן הקרח האחרון, לפני כ -12,000 שנה, התאפיין בשלב קר אחרון שנקרא Dryas הצעיר יותר ...
הים הכספי אמור ליפול ב -9 מטרים ומעלה במאה הזו
הים הכספי אמור ליפול ב -9 מטרים ומעלה במאה הזו
by פרנק וסלינג 'ומתאו לטואדה
דמיין שאתה נמצא על החוף, משקיף אל הים. לפניך מונח 100 מטרים של חול צחיח שנראה כמו ...
ונוס הייתה עוד פעם כמו כדור הארץ, אך שינויי האקלים הפכו אותה לבלתי ראויה למגורים
ונוס הייתה עוד פעם כמו כדור הארץ, אך שינויי האקלים הפכו אותה לבלתי ראויה למגורים
by ריצ'רד ארנסט
אנו יכולים ללמוד הרבה על שינויי אקלים מוונוס, כוכב אחותנו. לנוגה יש כיום טמפרטורת שטח של ...
חמש אי אמונות באקלים: קורס התרסקות במידע מוטעה באקלים
חמשת אי האמונה באקלים: קורס התרסקות במידע מוטעה באקלים
by ג 'ון קוק
סרטון זה הוא קורס קריסה במידע מוטעה באקלים, המסכם את הטיעונים המרכזיים המשמשים להטלת ספק במציאות ...
הארקטי לא היה כל כך חם במשך 3 מיליון שנה וזה אומר שינויים גדולים עבור הפלנטה
הארקטי לא היה כל כך חם במשך 3 מיליון שנה וזה אומר שינויים גדולים עבור הפלנטה
by ג'ולי בריגהאם-גרט וסטיב פטיש
מדי שנה, כיסוי קרח הים באוקיאנוס הארקטי מצטמצם עד לנקודה נמוכה באמצע ספטמבר. השנה הוא מודד רק 1.44 ...

כתבות אחרונות

אנרגיה ירוקה2 3
ארבע הזדמנויות מימן ירוק למערב התיכון
by כריסטיאן טיי
כדי למנוע משבר אקלים, המערב התיכון, כמו שאר המדינה, יצטרך לשחרר את כלכלתו לחלוטין על ידי...
ug83qrfw
החסם העיקרי לתגובת דרישה צריך להסתיים
by ג'ון מור, על כדור הארץ
אם הרגולטורים הפדרליים יעשו את הדבר הנכון, ייתכן שלקוחות החשמל ברחבי המערב התיכון יוכלו בקרוב להרוויח כסף בזמן...
עצים לשתילה לאקלים2
לשתול עצים אלה כדי לשפר את חיי העיר
by מייק וויליאמס-רייס
מחקר חדש קובע אלונים חיים ושקמים אמריקאים כאלופים בין 17 "עצי סופר" שיעזרו להפוך ערים...
קרקעית הים הצפונית
מדוע עלינו להבין את הגיאולוגיה של קרקעית הים כדי לרתום את הרוחות
by נטשה בארלו, פרופסור חבר לשינוי סביבתי רבעוני, אוניברסיטת לידס
עבור כל מדינה שבורכה בגישה נוחה לים הצפוני הרדוד והסוער, רוח מהחוף תהיה המפתח למפגש רשת...
3 שיעורי אש בשדה קוצים לעיירות יער כאשר דיקסי פייר הורסת את גרינוויל ההיסטורית, קליפורניה
3 שיעורי אש בשדה קוצים לעיירות יער כאשר דיקסי פייר הורסת את גרינוויל ההיסטורית, קליפורניה
by בארט ג'ונסון, פרופסור לאדריכלות נוף, אוניברסיטת אורגון
שריפת שריפה בוערת ביער הרים חם ויבש שטפה את העיר Gold Rush, גרינוויל, קליפורניה, ב -4 באוגוסט,…
סין יכולה לעמוד ביעדי אנרגיה ואקלים המכסים את עוצמת הפחם
סין יכולה לעמוד ביעדי אנרגיה ואקלים המכסים את עוצמת הפחם
by אלווין לין
בפסגת האקלים של המנהיג באפריל, התחייב שי ג'ינפינג כי סין תשלוט בקפדנות בכוח הפחם ...
מים כחולים מוקפים דשא לבן מת
מפה עוקבת אחר 30 שנים של התכה שלג קיצונית ברחבי ארה"ב
by מיקיילה מייס-אריזונה
מפה חדשה של אירועי התכה שלג קיצוניים במהלך 30 השנים האחרונות מבהירה את התהליכים המניעים התכה מהירה.
מטוס משליך מעכב אש אדום על שריפת יער כשכבאים חונים לאורך כביש מביטים למעלה לשמיים הכתומים
המודל חוזה פרץ של 10 שנים של שריפה, ולאחר מכן ירידה הדרגתית
by חנה היקי-יו. וושינגטון
מבט על עתידם לטווח הארוך של שריפות היער מנבא פרץ ראשוני בן כעשור בערך של פעילות מדורות, ...

 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

עמדות חדשות - אפשרויות חדשות

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | שוק InnerSelf
זכויות יוצרים © 1985 - פרסומי 2021 InnerSelf. כל הזכויות שמורות.