A kutatók szerint az áttörés vékonyabb, könnyebb és rugalmasabb napelemek gyártásához vezethet, amelyek több otthon áramellátására és szélesebb termékskálában használhatók.
A tanulmány --A York Egyetem kutatói által vezetett és a NOVA Lisszaboni Egyetemmel (CENIMAT-i3N) együttműködve azt vizsgálták, hogy a különböző felületi kialakítások hogyan befolyásolják a napfény elnyelését a napelemekből álló napelemekben.
A tudósok azt találták, hogy a sakktábla kialakítása javította a diffrakciót, ami növelte a fény elnyelésének valószínűségét, amelyet azután elektromosság előállítására használnak fel.
A megújuló energia szektor folyamatosan keresi az új módszereket a napelemek fényelnyelésének fokozására olyan könnyű anyagokban, amelyek felhasználhatók termékekben a tetőcserepektől a vitorlákig és a kempingfelszerelésekig.
A napelemek előállításához használt napelemes szilícium előállítása nagyon energiaigényes, így a vékonyabb cellák létrehozása és a felület kialakításának megváltoztatása olcsóbbá és környezetbarátabbá tenné őket.
Dr. Christian Schuster, a Fizikai Tanszék munkatársa elmondta: "Egy egyszerű trükköt találtunk a vékony napelemek elnyelésének fokozására. Vizsgálataink azt mutatják, hogy ötletünk valójában vetekszik a kifinomultabb kialakítások elnyelési képességének javításával – miközben több fényt nyel el a napelem mélyén. sík és kevesebb fény a felszíni szerkezet közelében.
"Tervezési szabályunk megfelel a napelemek fénycsapdájának minden lényeges szempontjának, megszabadítva az utat az egyszerű, praktikus és mégis kiemelkedő diffrakciós struktúrák előtt, amelyek a fotonikus alkalmazásokon túl is hatással lehetnek.
"Ez a kialakítás lehetőséget kínál a napelemek vékonyabb, rugalmas anyagokba való további integrálására, és így több termékben több lehetőséget teremt a napenergia felhasználására."
A tanulmány azt sugallja, hogy a tervezési elv nem csak a napelem- vagy LED-szektorban, hanem olyan alkalmazásokban is hatással lehet, mint az akusztikus zajvédő pajzsok, a szélvédő panelek, a csúszásgátló felületek, a bioérzékelő alkalmazások és az atomhűtés.
Dr. Schuster hozzátette:"Elvileg tízszer több napenergiát alkalmaznánk azonos mennyiségű elnyelőanyaggal: a tízszer vékonyabb napelemek lehetővé tennék a napelemek gyors terjeszkedését, növelhetik a napenergia-termelést, és nagymértékben csökkentenék szénlábnyomunkat.
"Valójában, mivel a szilícium nyersanyag finomítása olyan energiaigényes folyamat, a tízszer vékonyabb szilíciumcellák nemcsak csökkentenék a finomítók iránti igényt, de olcsóbban is járnának, így lehetővé válik a zöldebb gazdaságra való átállás."
A Department for Business, Energy & Industrial Strategy adatai szerint a megújuló energia – beleértve a napenergiát is – 2020 első három hónapjában az Egyesült Királyság villamosenergia-termelésének 47%-át tette ki.
Feladás időpontja: 2023.04.12