Hoe lichtvangende oppervlakken de efficiëntie van zonnecellen zullen verhogen

Het verbeteren van de efficiëntie van fotovoltaïsche cellen is een van de grote uitdagingen voor de wetenschap op het gebied van hernieuwbare energie. In het laboratorium kunnen de beste cellen bijna de helft van het zonlicht dat erop valt omzetten in elektriciteit (44 procent), hoewel commerciële cellen minder dan de helft daarvan zijn.



hoe laat nagelsalon dicht

Een manier om de zaken te verbeteren, is door de hoeveelheid licht die door de cel wordt gereflecteerd of erdoorheen wordt gereflecteerd, te minimaliseren, aangezien deze energie duidelijk verloren gaat. De conventionele benadering is om een ​​antireflectiecoating te gebruiken die kan worden geoptimaliseerd om reflecties te minimaliseren, met name bij de optimale frequenties van de cel.

Maar er is een probleem. Hoewel deze coatings goed zijn in het voorkomen van reflecties, kunnen ze niet voorkomen dat licht wordt doorgelaten. En voor de volgende generatie dunnefilmzonnecellen is dit een bijzonder probleem. In sommige gevallen gaat bijna de helft van het licht rechtdoor.





Het meest recente onderzoek is dus gericht op een andere benadering: het opvangen van binnenkomend licht en het vasthouden aan het oppervlak. Dit voorkomt zowel reflectie als transmissie en heeft dus het potentieel om de efficiëntie van dunnefilmzonnecellen aanzienlijk te verhogen. De vraag is natuurlijk hoe je dit het beste kunt doen op een manier die commercieel haalbaar is.

Vandaag onthullen Constantin Simovski van de Aalto Universiteit in Finland en een paar vrienden hun ontwerp voor een nieuwe lichtvangende structuur. Hun idee is om een ​​cel te bedekken met een regelmatige reeks zilveren nano-antennes die gewone binnenkomende golven omzetten in meer exotische golven die zich voortplanten door de fotovoltaïsche plaat zelf.

Het werk is een theoretische studie en simulatie van hoe goed deze nanoantennes kunnen zijn en de conclusies zijn veelbelovend. We laten zien dat [de nanoantenne-array] de algehele spectrale efficiëntie van zonnecellen met een zeer kleine dikte aanzienlijk kan verhogen. ze zeggen.



De simulaties leveren enkele interessante cijfers op. Simovski en co berekenen dat een gewone antireflectiecoating ongeveer 7 procent van het licht verloren gaat door reflectie, terwijl 46 procent verloren gaat door transmissie.

Daarentegen verliest hun lichtvangende oppervlak 20 procent aan reflectie, maar slechts 8 procent aan transmissie. Het extra oppervlak zelf absorbeert nog eens 6 procent. Dat is aanzienlijk beter, maar er is ook de belangrijke kwestie van fabricagekosten.

Simovski en co zeggen dat nieuwe fabricagetechnieken voor het printen van een nanoantenne-array op een dunne film betekenen dat dit tegen lage kosten kan worden gedaan. Of dit op de gewenste schaal en tegen een kosteneffectieve prijs kan, valt nog te bezien.

Desalniettemin lijken lichtvangende oppervlakken een veelbelovende manier om de efficiëntie van dunnefilmzonnecellen te verhogen, op voorwaarde dat iemand kan bedenken hoe ze goedkoop genoeg kunnen worden gemaakt.



Referentie: arxiv.org/abs/1301.3290 : Verbeterde efficiëntie van lichtvangende nanoantenne-arrays voor dunne-filmzonnecellen

zich verstoppen

Werkelijke Technologieën

Categorie

Geen Categorie

Technologie

Biotechnologie

Technisch Beleid

Klimaatverandering

Mensen En Technologie

Siliconen Vallei

Computergebruik

Mit Nieuws Tijdschrift

Kunstmatige Intelligentie

Ruimte

Slimme Steden

Blockchain

Toekomst Verhaal

Alumni Profiel

Alumni Aansluiting

Mit Nieuws-Functie

1865

Mijn Uitzicht

Massaweg 77

Ontmoet De Auteur

Profielen In Vrijgevigheid

Gezien Op De Campus

Alumnibrieven

Nieuws

Verkiezingen 2020

Met Index

Onder De Koepel

Brandslang

Oneindige Verhalen

Pandemisch Technologieproject

Van De President

Coververhaal

Fotogallerij

Aanbevolen