Все о датчиках температуры.
Первый универсальный русскоязычный портал

Символ нового года

Как сконцентрировать излучение Солнца

25.12.2010 | Температура XXI века | Количество просмотров: 3958 | Комментарии (0)

Поиск новых источников энергии на Земле – это одна из самых актуальных задач нашего века. Основным источником топлива для промышленных двигателей, всевозможных средств передвижения, отопления помещений, переработки отходов и т.д. сейчас являются земные недра. Но запасы нефти и газа не вечны, кроме того, сжигание этих видов топлива является причиной повышения содержания вредных газов в атмосфере, прежде всего в крупных городах.

Относительно недавно появилось такое понятие как «возобновляемые источники энергии». Это источники, которые никогда не иссякнут, пока Земля вертится вокруг Солнца. Самыми распространенными являются – энергия излучения Солнца и сила ветра. Много усилий предпринимается, чтобы повысить КПД двигателей, работающих на энегргии Солнца и ветра. Данная заметка о последних исследованиях в целях повышения эффективности солнечных батарей.

Солнечные батареи – хорошо известный и широко используемый генератор энергии. Одна из важнейших задач, которую необходимо решать для повышения эффективности таких источников – концентрация энергии Солнца в небольшом объеме.

Группа ученых из Массачусетского технологического института (MIT) разработала антенны из миллионов углеродных нанотрубок, которые могут концентрировать энергию фотонов. Они утверждают, что могут сделать фотоэлектрические (PV) ячейки в 100 раз более эффективными. Это делает возможным создание более компактных и более мощных солнечных батарей.

Кратко принцип работы антенны из нанотрубок можно описать следующим образом. Фотоны ударяются о поверхность нити, содержащей несколько миллионов нанотрубок, вызывая переход электронов поверхностного слоя в возбужденное состояние (такие частицы называют экситонами) и образование дырок. Экситоны продвигаются к центру нити за счет разницы в энергетических уровнях. Таким образом, удается сконцентрировать энергию в центре нити, где возможно разместить фотоэлектрические ячейки для преобразования энергии в электрическое напряжение.

Антенны имеют длину около 10 микрон и толщину около четырех микрон, они могут наноситься тонким слоем или распылением на фотоячейки PV или могут быть встроены в устройство с материалом PV, интегрированным вокруг них.

Изобретение, описанное журнале Nature Materials, может также использоваться в других приборах, которые требуют концентрации света, таких как очки ночного видения и телескопы.

Сейчас ученые работают над сведением к минимуму потери энергии, обусловленной оттоком экситонов через антенны. В настоящее время они теряют около 13 процентов поглощенной энергии, но эта потеря может быть сокращена до всего лишь одного процента.

Другие статьи раздела

Все статьи раздела "Температура XXI века"

Добавить комментарий: