Термостойкая солнечная панель с высоким КПД 28.10.2013

Ученые из Стэнфордского университета, Университета Иллинойса-Урбана Шампейн и Университета штата Северная Каролина создали термостойкий термоэмиттер, способный существенно повысить эффективность солнечных панелей - теоретически до 80%. Новый компонент солнечной ячейки предназначен для преобразования солнечного тепла в инфракрасное излучение, которое поглощается солнечной ячейкой и повышает ее мощность.

Обычный солнечный элемент имеет в основе полупроводниковый кремний, который поглощает энергию солнечного света и преобразует ее в электрическую. Но кремниевые полупроводники перерабатывают только инфракрасный свет, а другие волны, в том числе большая часть видимого спектра, тратятся впустую: рассеиваются в виде тепла. Поэтому в теории обычные кремниевые панели могут достигать эффективности около 34%, но на практике не достигают и этого, поскольку просто отражают и рассеивают энергию солнечного света.

Новая термофотоэлектрическая панель решает эту проблему. Вместо передачи солнечного света непосредственно на солнечный элемент, термофотоэлектрическая ячейка имеет промежуточный компонент, который состоит из двух частей: абсорбер (нагревается при воздействии солнечного света) и эмиттер (преобразует тепло в ИК-излучение). Проще говоря, новая ячейка "перекодирует" солнечный свет в излучение с более короткими длинами волн, которые идеально подходят для поглощения солнечной ячейкой. Это позволяет повысить теоретическую эффективность ячейки до 80%.

К сожалению, до сих пор прототипу термофотоэлектрической солнечной панели было далеко до такой эффективности: в лаборатории она демонстрирует эффективность около 8%. Низкая производительность в значительной степени связана с недостаточной термостойкостью преобразователя тепла. Эмиттер представляет собой сложную, трехмерную вольфрамовую наноструктуру, которая должна работать при температуре выше 1000 градусов по Цельсию. Однако, в предыдущих экспериментах при данной температуре эмиттер разрушался.

Для решения этой проблемы ученые покрыли эмиттер нанослоем вольфрама и керамическим материалом - диоксидом гафния. В отличие от предыдущих прототипов, которые полностью разрушались при температуре ниже 1200 градусов по Цельсию, новый термоэмиттер по меньшей мере 1 час остается стабильным при температуре до 1400 градусов по Цельсию.

Новый термоэмиттер идеально подходит для создания высокоэффективных солнечных панелей, способных перерабатывать в электроэнергию значительную часть поглощенного солнечного света. При этом гафний и вольфрам можно производить в количествах, достаточных для массового выпуска новых солнечных панелей, с эффективностью в минимум 2 раза большей, чем у современных коммерческих солнечных панелей.

Следующая новость: Микропроцессорные протезы конечностей 29.10.2013

Предыдущая новость: Сеть Li-Fi протестирована на скорости 150 Мбит/с 28.10.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Пища будущего 20.05.2019

Развитие искусственного интеллекта позволит всем составлять индивидуальную диету. Британские аналитики совместно с футурологами провели исследование и выяснили, как будет выглядеть человеческий рацион к 2025, 2050 и 2169 году. Эксперты считают, что развитие искусственного интеллекта позволит всем составлять индивидуальную диету и получать питательные вещества в форме пластырей и таблеток. Рынок альтернативного белка вырастет на 25% - его будут брать из насекомых. Обычным делом станет мука ...>>

Дерево возрастом 2600 лет 20.05.2019

В Северной Каролине на болоте ученые обнаружили болотный кипарис или таксодиум двурядный. Растение успешно произрастает возле Черной реки уже на протяжении 2624 лет. Находка была сделана случайно во время изучения годичных колец местных деревьев. Работа проводилась с целью выяснения истории образования климата региона. Кольца могут поведать не только возраст того или иного дерева, но и сухость климата в определенные годы. Экспертам было известно о деревьях-долгожителях, однако они и предст ...>>

Экшн-камера DJI Osmo Action 19.05.2019

Компания DJI подготовила к выпуску экшен-камеру Osmo Action. Устройство отличается прочной конструкцией, благодаря чему обеспечивается выживаемость в экстремальных условиях. Новинка сделана пыленепроницаемой, ударопрочной, водонепроницаемой и способной работать при температурах ниже нуля. Экшен-камера Osmo Action оснащена двумя цветными дисплеями - спереди и сзади. На задний 2,25-дюймовый сенсорный экран нанесено олеофобное покрытие. А 1,4-дюймовый фронтальный дисплей упрощает съемку видеобло ...>>

Материнские платы ASRock Z390 Phantom Gaming 19.05.2019

Компания ASRock дополнит серию материнских плат Phantom Gaming на чипсете Intel Z390 двумя новинками - флагманской платой Z390 Phantom Gaming X и моделью попроще Z390 Phantom Gaming 7. Обе системные платы предназначены для создания производительных игровых систем на процессорах Intel восьмого и девятого поколений. Материнская плата Z390 Phantom Gaming 7 получила подсистему питания с десятком фаз, тогда как у флагманской Z390 Phantom Gaming X имеется 14 фаз питания. В обоих случаях для дополни ...>>

Разработка технологии для улавливания парниковых газов 18.05.2019

Китай активно работает над технологиями улавливания, сжатия и закачки углекислого газа в подземные геологические пласты для хранения CO2 вместо выброса в атмосферу. КНР лидирует в качестве крупнейшего в мире источника выбросов углекислого и других парниковых газов. Согласно данным за 2017 год, в Китае было выброшено в атмосферу 10,877 млрд тонн CO2. Большая часть выбросов CO2 происходит на угольных электростанциях или в результате химических процессов, например при производстве синтетического ...>>

Случайная новость из Архива

31" монитор LG 31MU95 с разрешением 4096x2160 точек 20.12.2013

Компания LG объявила о том, что на выставке CES 2014, которая состоится в начале января в Лас-Вегасе, будут продемонстрированы новые сверхширокоформатные (с соотношением сторон 21:9) мониторы серий UM65 и UB65. Первая серия ориентирована на домашних пользователей, в то время как особенности конструкции и оснащения представителей второй (например, регулировка высоты и поддержка функции pivot) делают их пригодными для использования в офисе.

Обе серии будут представлены моделями с диагональю 25, 29 и 34 дюйма. В них будут использоваться ЖК-панели типа IPS разрешением 3440 x 1440 точек.

В числе новинок окажутся и мониторы серии UM95, представленные двумя моделями: 34- и 29-дюймовой. Их особенность - в поддержке интерфейсов Thunderbolt 2 и DisplayPort 1.2. Также сообщается, что мониторы линейки UM95 будут обеспечивать охват 99% цветового пространства sRGB.

Настоящей изюминкой экспозиции новых мониторов LG станет модель 31MU95 с ЖК-панелью типа IPS диагональю 31 дюйм разрешением 4096 x 2160 точек с соотношением сторон 16:10.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники