Nanoantennas có thể làm cho các tấm pin mặt trời hiệu quả hơn

Anonim

Nanoantennas có thể làm cho các tấm pin mặt trời hiệu quả hơn

Môi trường

Bến Coxworth

Ngày 16 tháng 11 năm 2011

Các nhà khoa học từ Đại học Tel Aviv đang tạo ra những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn nhiều, sử dụng kim loại "nanoantennas " thay vì chất bán dẫn silicon

Sóng vô tuyến là một loại năng lượng điện từ và khi chúng được thu nhận bởi ăng ten kim loại truyền thống, các electron được tạo ra có thể được chuyển đổi thành dòng điện. Cho rằng sóng quang cũng là một loại năng lượng điện từ, một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Tel Aviv đã tự hỏi liệu những thứ này cũng có thể được chuyển đổi thành điện, thông qua một ăng ten. Hóa ra họ có thể - nếu ăng-ten rất, rất ngắn. Những "nanoantennas " này có thể thay thế các chất bán dẫn silicon trong các tấm pin mặt trời đặc biệt, có thể thu được nhiều năng lượng hơn từ phổ ánh sáng mặt trời rộng hơn so với hiện tại.

Các nanoanten được chế tạo từ một lượng nhỏ nhôm và vàng, và mỗi chiều dài nhỏ hơn một micron - vì ánh sáng có bước sóng ngắn như vậy (so với sóng radio), ăng ten ngắn cung cấp sự hấp thụ tối ưu. Sau khi được tạo ra, các nanoanten sau đó được tiếp xúc với ánh sáng, để xác định mức độ chúng có thể nhận và truyền năng lượng ánh sáng. Theo các thử nghiệm ban đầu, 95% công suất được hấp thụ bởi ăng ten đã được truyền qua, chỉ có 5% bị lãng phí.

Không chỉ các nanoantennas hiệu quả, mà khi chiều dài của chúng thay đổi, bước sóng mà chúng có thể hấp thụ thay đổi. Do đó, các nhà nghiên cứu tin rằng một bảng điều khiển chứa nhiều loại nanoanten khác nhau có thể thu năng lượng từ phổ mặt trời rộng hơn nhiều so với công nghệ bán dẫn hiện nay.

Để đạt được điều đó, nhóm Tel Aviv hiện đang trong quá trình tạo ra các tấm pin mặt trời bằng nhựa thử nghiệm, được in nano với các chiều dài và hình dạng khác nhau của nanoantennas. Họ cũng đang xem xét quá trình chuyển đổi năng lượng điện thành điện năng, với hy vọng cải thiện nó.

Mặc dù silicon không phải là một vật liệu đặc biệt đắt tiền, nhưng các nhà khoa học tin rằng hiệu quả vượt trội của các tấm của chúng có thể cho phép chúng nhỏ hơn các tấm quang điện hiện nay, và do đó hiệu quả hơn về mặt chi phí.

Nghiên cứu tương tự cũng đang được tiến hành tại Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho, nơi các nhà nghiên cứu đã phát triển các tấm pin mặt trời bằng nhựa được dán tem nanoantennas.

Các nhà khoa học từ Đại học Tel Aviv đang tạo ra những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn nhiều, sử dụng kim loại "nanoantennas " thay vì chất bán dẫn silicon