211service.com
Melnas silīcija saules baterijas, lai uztvertu vairāk gaismas
Cenšoties iegūt vairāk enerģijas no saules baterijām, daudzi zinātnieki skatās uz infrasarkano gaismu.
Īpaši noregulēta lāzera spridzināšana sēra gāzes klātbūtnē maina saules bateriju tekstūru, lai absorbētu infrasarkano gaismu. Kredīts: Fraunhofer
Apmēram viena ceturtā daļa no saules gaismas enerģijas būtībā tiek zaudēta saules baterijās, jo tās nevar pārvērst infrasarkanā spektra gaismu elektrībā. Tas ir novedis pie aktīvas tā sauktā melnā silīcija izpētes jomas, kurā silīcija saules bateriju virsma tiek pārveidota, lai absorbētu, nevis atspoguļotu infrasarkano gaismu.
Vācijas pētniecības institūts Fraunhofer saka, ka ir izstrādājis veidu, kā dubultot melnā silīcija efektivitāti. Ja šī metode tiek iekļauta esošajā fotoelementu ražošanā, tā varētu uzlabot silīcija elementu efektivitāti, kas vidēji ir aptuveni 17 procenti, par 1 procentu. Atkarībā no izmaksām, ko tehnoloģija varētu pievienot, tas varētu palīdzēt samazināt saules enerģijas izmaksas.
Melnais silīcijs tiek izgatavots, satriecot saules baterijas ar lāzeriem sēra gāzes klātbūtnē, lai mainītu šūnu tekstūru. Tas strukturē virsmu un integrē sēra atomus silīcija režģī, padarot apstrādāto materiālu melnu, Stefans Kontermans, kurš vada Fraunhofera institūta Nanomateriālu enerģijas pārveides pētniecības grupu. paziņojums, apgalvojums .
Fraunhofera pētnieki uzlaboja melnā silīcija efektivitāti, kontrolējot lāzera impulsu, kas vada sēra atomus silīcija šūnā. Sēra stāvokļa maiņa samazina infrasarkanās enerģijas daudzumu, kas nepieciešams elektronu ierosināšanai, lai tie tiktu pārvērsti elektrībā. Tas efektīvi rada starpposma enerģijas līmeni, kur vairāk infrasarkanās gaismas spēj ražot elektrību. Mēs izmantojām lāzera impulsus, lai mainītu iegulto sēru, lai maksimāli palielinātu elektronu skaitu, kas var uzkāpt, vienlaikus samazinot skaitu, kas var atgriezties, saka Kontermans.
Pētnieki ir izveidojuši ierīces prototipu un cer izstrādāt algoritmu, lai vislabāk noteiktu, kā modificēti lāzera impulsi, lai mainītu sēra enerģijas līmeni. Fraunhofers sacīja, ka plāno izveidot papildu uzņēmumu, lai komercializētu pētījumu, lai ražotāji varētu izgatavot tandēma saules baterijas ar parasto un melno silīciju.
Nacionālā atjaunojamās enerģijas laboratorija Kolorādo ir izstrādājusi ķīmisku apstrādi, lai uzlabotu melnā silīcija veiktspēju, ko ir licencējusi Natcore tehnoloģija (skat. Melnais silīcijs padara saules baterijas lētākas).