МОЛОДЕЖНАЯ ГРУППА ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Американские физики предлагают запасать энергию Солнца в виде тепла

Физики создали особые солнечные батареи, которые преобразуют энергию света в тепло, и запасают его в особом “теплонакопителе”, откуда оно изымается для производства тока по мере необходимости, говорится в статье в журнале Nature Nanotechnology.

Обычные кремниевые фотоячейки не способны извлекать энергию из всех фотонов света. Это происходит потому, что фотоны “выбивают” электроны из кремния только в том случае, если их энергия будет находиться внутри так называемой “запрещенной зоны” — особом диапазоне энергий, которыми не может обладать электрон внутри кристалла полупроводника. Данная особенность сильно ограничивает КПД солнечных батарей, которое не может превысить 33,7%, так называемый предел Шокли-Квайссера.

Эвелин Вонг из Массачусетского технологического института (США) и ее коллеги предлагают обойти этот предел при помощи особых составных батарей, которые сначала преобразуют свет в тепло, и лишь потом превращают его в электрический ток.

Попытки создать подобные источники тока уже предпринимались, однако эффективность таких ячеек была крайне низкой (менее 1%) из-за того, что при высоких температурах эффективность всей системы в целом резко снижалась. Авторы статьи решили эту проблему при помощи специальной конструкции из углеродных нанотрубок и “одномерных” фотонных кристаллов из смеси кремния и его оксида.

“Лес” из углеродных трубок в этом приборе поглощает большую часть видимого света Солнца и преобразует его в тепло. В свою очередь, тепловая энергия попадает в фотонные кристаллы и заставляет их испускать фотоны со строго определенной энергией, идеально попадающей в запрещенную зону фотоэлемента, расположенного под ними.

Пока эффективность таких солнечных батарей остается крайне низкой — всего 3,2%, даже для достижения которых требуется “концентрация” света в 750 раз. Тем не менее, эти значения в разы и десятки раз лучше предыдущих показателей, и авторы статьи надеются, что им удастся достичь коммерчески успешных 20% КПД.

Источник РИА Новости

Поделиться:

Больше постов:

“ESG: Ключ к устойчивому будущему? Почему он важен для нашей страны?”

ESG — это аббревиатура, которая означает “Environmental, Social and Governance” (экологические, социальные и управленческие аспекты). Это концепция, которая используется для оценки устойчивости и ответственности компаний в отношении окружающей

Топ 5 эффективных деревьев для очистки воздуха

Топ-5 деревьев, лучше всего справляющихся с устранением загрязнений и насыщением воздуха кислородом: Тополь. Абсолютный чемпион: широкие, слегка клейкие листья прекрасно захватывают из воздуха мелкодисперсные частицы,

Отправить свои экологические идеи:

Содействие комплексному устойчивому развитию и реализации человеческого потенциала в гармонии с окружающей средой.

Деятельность

Проекты