Новости науки, здоровья и космоса на портале GlobalScience.ru. Информеры для владельцев сайтов. Создайте свой собственный новостной сайт, используя наши бесплатные новостные информеры.
Конструктор новостных информеров
18/06/2010

Квантовые точки позволят создать чрезвычайно эффективные солнечные панели

Квантовые точки позволят создать чрезвычайно эффективные солнечные панели

Эффективность обычных солнечных панелей, может быть увеличена с сегодняшних 30% до более чем 60%. Такой вывод следует из недавнего исследования полупроводниковых нанокристалов, или квантовых точек, которое провел химик Ксиоянг Жу из Техасского Университета в Аустине.

Жу, совместно с коллегами, сообщил о полученных результатах в журнале Science за эту неделю.

Ученые открыли метод захвата солнечного света, который находится на более высоком энергетическом уровне. Обычные солнечные панели не умеют этого.

Максимальная эффективность солнечных панелей, которыми пользуются сегодня, составляет примерно 31 процент. Такой маленький процент, обусловлен тем, что большинство солнечных лучей, достигающих поверхности солнечной панели, находятся на слишком высоком энергетическом уровне, что не позволяет конвертировать их в полезное для нас электричество. Эта энергия, находящаяся в форме, под названием "горячие электроны", теряется в виде тепла.

Если бы нам удалось захватить эти солнечные лучи, находящиеся на более высоком энергетическом уровне, так называемые горячие электроны, то, теоретически, КПД преобразования солнечных лучей в энергию увеличилось бы до 66 процентов.

"Я называю это "сверх солнечные панели". Их создание состоит из нескольких этапов", - рассказал Жу. "Во-первых, нужно уменьшить темп охлаждения горячих электронов. Во-вторых, необходимо захватить эти горячие электроны и быстро использовать их, до того, как они потеряют всю свою энергию".

Жу рассказал, что полупроводниковые нанокристалы, или квантовые точки, дают надежду на достижение вышеозначенных целей.

Что касается первой проблемы, то некоторые исследовательские группы предложили замедлять горячие электроны в полупроводниковых нанокристалах. В статье 2008 года, в журнале Science, исследовательская группа университета Чикаго, показала принципиальную возможность этого на примере коллоидных полупроводниковых нанокристаллов.

Команда Жу решила вторую проблему: захват электронов.

Они обнаружили, что горячие электроны могут быть перемещены из возбужденного фотонами нанокристалла селенида свинца в проводник первого рода, сделанный из широко используемого диоксида титана.

"Если мы захватим горячие электроны, то сможем проделать работу с их помощью", - сказал Жу. "Демонстрация перемещения горячего электрона, доказывает, что высокоэффективная солнечная панель, не только теоретически возможна, но и практически экспериментально доказана".

Исследователи использовали квантовые точки из селенида свинца, но по словам Жу, их метод будет работать и с квантовыми точками из других материалов.

Жу заявляет, что это только первый шаг. Ученым и инженерам предстоит еще многое сделать, чтобы создать работающую солнечную панель с КПД 66 процентов.

В этом научном пазле есть еще третья часть, над которой работает Жу: соединение с электропроводимым кабелем.

"Если мы захватим быстрые (или горячие) электроны из солнечной панели, мы опять потеряем энергию в виде тепла в проводе", - сказал Жу. "Наша следующая цель: химически изменить проводящий кабель, чтобы минимизировать потери энергии. Мы хотим захватывать большую часть энергии солнца. Это и будет сверх солнечная панель".

"Ископаемое топливо очень дорого обходится для окружающей среды", - заявил Жу. "Ничто не мешает нам использовать солнечную энергию на 100 процентов через  50 лет". Мы поведаем вам интересные новостииз первых уст.

Оригинал (на англ. языке): Eurekalert.org

 
Печать
Рейтинг:
  •  
Авторизуйтесь для оценки материала

С этим материалом еще читают:

Революционные инновации в солнечных панелях

На днях швейцарская компания представила для всеобщего обозрения солнечные панели белого цвета. По замыслу специалистов, эта новейшая разработка первым делом должна привлечь внимание строителей. Современное общество стремится окружить себя не только экологическими и новыми материалами, но и использует все возможные способы для экономии природных ресурсов. Рынок солнечной энергетики
 

Солнечные такси для Венеции – не выдумка, а реальность

Венеция у нас ассоциируется с большим количеством каналов и протоков, а также с гондолами, которые по ним передвигаются. Но, данные гондолы не считаются многочисленным транспортом в этом городе. Значительная часть средств для передвижения – это моторные лодки и катера, которые достаточно сильно портят городскую экологию. Специально для этого и был выполнен концептуальное такси, которое получило названием Solar Top. Из названия понятно
 

Солнечные панели увидят инфракрасный свет

Ученые хотят повысить КПД солнечных панелей, используя инфракрасный свет. Наше Солнце передает более 50% своей энергии, используя инфракрасное излучение. Мы его не видим, но ощущаем как тепло. Солнечные батареи тоже его не видят, поэтому обрабатывают только видимый спектр и имеют КПД не более 20%. Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде хотят исправить это досадное недоразумение и работают над модернизацией
 
 

Еще из категории технологии:

 
 
 

Последние комментарии

 

Комментариев нет. Будьте первым!

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы иметь возможность оставлять комментарии.
 
 
 

Рассылка топовых новостей

 
 


 

Читательский топ

 
 

Главная | космос | здоровье | технологии | катастрофы | живая планета | среда обитания | Читательский ТОП | Это интересно | Строительные технологии

RSS | Обратная связь | Информеры | О сайте | E-mail рассылка | Как включить JavaScript | Полезно знать | Заметки домоседам | Социальные сети

© 2007-2018 GlobalScience.ru
При полном или частичном использовании материалов прямая гиперссылка на GlobalScience.ru обязательна