ComputersHowto
V posledních několika letech zaznamenala solární energie obrovský vzestup a je nyní velmi populární a je považována za velmi dobrou a ekologickou alternativu k neobnovitelným zdrojům energie. Navzdory velkému výzkumu a pokroku jsme až dosud nebyli schopni využít většinu dostupné sluneční energie a důvodem je, že naše solární články nejsou dostatečně účinné. Ve skutečnosti je účinnost nejlepších solárních článků pouze kolem 25%.
Bohatý minerál zvaný perovskit byl dřívějšími výzkumnými pracemi označen jako možné řešení špatného výkonu solárních článků, ale v tuto chvíli to byla jen část teorie. Nyní tým vědců z Massachusettského technologického institutu (MIT) a Stanfordské univerzity vyvinul teorii do praxe konstrukcí tandemového křemík-perovskitového solárního článku dva v jednom.
Tandemové solární články, někdy označované jako vícenásobné solární články, se skládají z více než jednoho polovodičového materiálu. Mají potenciál značně zvýšit účinnost solárních článků, ale jejich použití bylo velmi omezené kvůli vysokým nákladům a výrobním komplikacím. Tým se zaměřil zejména na tyto návrhy, protože věřili, že v nich existuje velký prostor pro zlepšení.
Perovskit je krystalický organokovový minerál, který existuje v geologických ložiscích téměř po celém světě a také ho lze levně vyrábět v laboratořích. Vědcům bylo již po desetiletí známo, že perovskit má schopnosti pohlcovat světlo a polovodičové vlastnosti, ale až v roce 2009 byl použit v solárních článcích. Hlavní výhodou použití perovskitu ve solárních článcích je, že jej lze integrovat do vrstev tenkých jako mikrometr.
Doporučeno: Získejte elektřinu ze sklizně 3D stromů využívajících sluneční energii
Tandemové solární články vytvořené tímto experimentem pomohou zlepšit spojení mezi vrstvami křemíku a perovskitu. To by se mohlo ukázat jako užitečné pro začlenění pokroku ve výrobě různých technologií a gadgetů. Spojovací vrstva nebo spojení tunelu se skládá ze silně dotovaného křemíku typu p a typu n, což činí energetickou bariéru mezi dvěma různými vrstvami téměř nulovou. Přidá se další vrstva oxidu titaničitého, aby se umožnilo volnému toku elektronů z perovskitového solárního článku do tunelového spojení. Zde se rekombinují s elektrony ze silikonového panelu.
Tandemový solární článek na bázi perovskitu a křemíku je mnohem účinnější a může absorbovat větší část slunečního záření, které máme k dispozici.
Tyto solární panely navíc minimalizují jev, který nazýváme termalizace. Nastává, když se energie fotonů uvolňuje jako teplo. Křemík nejlépe absorbuje fotony směrem k vrcholu spektra sluneční energie, zatímco perovskit dobře zachycuje fotony ze spodního infračerveného segmentu. Tyto specializované absorpční vrstvy proto mohou přeměňovat sluneční světlo na elektřinu efektivněji než jedna absorpční vrstva.
Výsledek tohoto experimentu byl velmi slibný. Tandemový solární článek vykázal téměř 50% zvýšení své účinnosti. Vědci se domnívají, že rafinace perovskitové vrstvy a použití pokročilejších křemíkových solárních článků by mohly přinést lepší výsledky. Do té doby byl tento výzkum milníkem v této aréně, protože poskytne solární energii obrovskou podporu tím, že zvýší účinnost solárních článků, než tomu bylo dříve. Abychom dosáhli ovoce 2, musíme nyní použít pouze 1 solární článek.
Doporučeno: Nová horká investice společnosti Google: SolarCity
Chcete-li každý den získat další vědecké a technické aktualizace, čtěte dál fossBytes.
