Среда, 14.11.2018 | RSS
Приветствую Вас, Гость!


Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ.


Курс валют

Вы выбираете:
оборудование

Всего ответов: 93
Для сотрудников
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » 2012 » Ноябрь » 16 » Солнечные батареи, сделанные из черного кремния, в будущем смогут вырабатывать электричество из тепла Современные солнечные батареи способ
14:46
Солнечные батареи, сделанные из черного кремния, в будущем смогут вырабатывать электричество из тепла Современные солнечные батареи способ
Современные солнечные батареи способны преобразовать в электричество всего лишь 75% энергии, имеющейся в солнечном спектре, остальная часть полностью теряется, так как инфракрасное излучение обычные панели не поглощают.

   Для  того чтобы данное излучение не терялось зря, научные исследователи изобрели солнечные панели на базе черного кремния. Этот материал способен поглощать солнечный свет вместе с инфракрасным излучением, и преобразовывать его в электричество.

«Производство черного кремния осуществляется посредством облучения обычного кремния, помещаемого в насыщенную серой окружающую атмосферу, фемтосекундными лазерными импульсами», - поясняет д-р Контерманн, возглавляющий исследовательскую группу под названием «Наноматериалы для преобразования энергии» действующей в рамках специфики работ проектной группы на базе волоконно-оптических сенсорных систем Института телекоммуникаций общества Фраунгофера (ФРГ), HHI.

Профессиональным научным исследователям из HHI уже под силу удвоить показатели эффективности работы кремниевых солнечных элементов черного цвета, созданы рабочие образцы, которые способны вырабатывать значительно больше электроэнергии с активным использованием инфракрасного спектра.

«Опытные специалисты надеются на то, что смогут значительно повысить эффективность работы солнечных батарей, сегодня показатель эффективности составляет порядка 17 процентов, на 1 процент», - информирует доктор Контерманн.

Во время применения обычного кремния, инфракрасному излучению не достаточно энергии, для возбуждения электронов в зоне проводимости, а также для того чтобы конвертировать их в электричество, однако все атомы серы, входящие в черный кремний, создают своеобразный промежуточный уровень. Этот процесс для наглядности можно сравнить с попыткой подняться на вертикальную стену: в первый раз вам не удается этого сделать,  потому что она слишком высокая, однако во второй раз, используя промежуточный уровень, вам удается добиться успеха в два этапа.

Электроны в атомах серы возбудить проще, и к тому же если на этот атом с  возбуждённым электроном еще и попадет следующая волна инфракрасного излучения, тогда под действием такого двухступенчатого возбуждения исследуемый электрон достигнет энергии, позволяющей ему «перепрыгнуть» на соседний атом кремния и «вынудить» его вырабатывать (генерировать) электричество.

Данный промежуточный уровень дает возможность электронам не только подняться «по стене», но также и работать в обратном направлении: наши исследуемые электроны от кремния способны «перескочить» к сере, что сделает их бесполезными для энергетики. На протяжении длительного времени это понижало эффективность использования чёрного кремния и не давало возможности заявлять о его преимуществах над обычным кремнием. Однако немецким исследователям все-таки удалось преодолеть эту проблему.

«Нами применяются лазерные импульсы для получения изменений встроенной серы, с целью увеличения числа электронов, способных «взобраться» и уменьшить в то же время число, способное вернуться вниз», - поясняет доктор Контерманн.

Параметры лазерных импульсов, применяемых при дозировании, для этих целей были изменены таким образом, чтобы окончательно сформированная кристаллическая решётка нуждалась для переходов от атомов кремния к атомам серы в большем количестве энергии, чем для перехода обратно. Все это дало возможность увеличить вдвое коэффициент полезного действия в сравнении с предыдущими экспериментальными образцами чёрных фотоэлементов.

Не менее важным специалисты считают не только рост эффективности работы образцов, но и значительное понижение нагрева фотоэлементов. Доказано что нагрев свыше 25°С приводит к падению КПД, обычно вплоть до 0,5% на каждый градус, это значит что в жаркие дни эффективность батарей низкая. В том случае если чёрный кремний сможет видоизменять инфракрасное излучение в электричество, возможная скорость нагрева его, а также обычного кремния, параллельно с ним работающего, будет ниже и как следствие уменьшение КПД будет сведено к минимуму.

Просмотров: 782 | Добавил: boss | Теги: возобновляемые, энергосбережение, черный кремний, лазерные импульсы, ВИЭ, Солнечные батареи | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя:
E-mail:
Код: