Na Stanforde vyvinuli solárne články s teoretickou účinnosťou 60%

DSL.sk, 4.8.2010

Výskumný tím zo Stanfordskej univerzity informoval tento týždeň o vyvinutí nového typu solárnych článkov s teoreticky výrazne vyššou účinnosťou ako majú v súčasnosti používané články.

Nové články využívajú proces označený výskumníkmi ako Photon Enhanced Thermionic Emission, PETE, pri ktorom na rozdiel od fotovoltaických článkov sú elektróny priamo okrem fotónov excitované aj vznikajúcim stratovým teplom.

Základom článkov typu PETE je vhodný polovodič potiahnutý tenkou vrstvou cézia.

V klasických fotovoltaických solárnych článkoch získavajú elektróny energiu potrebnú na uvoľnenie z dopadajúcich fotónov. Pre excitáciu elektrónov sú potrebné špecifické úrovne energie fotónov, energia len časti fotónov sa tak premieňa na elektrickú energiu a zároveň u fotónov s vyššou energiou sa premieňa na elektrickú energiu len časť ich energie. Zvyšná energia sa premieňa na tepelnú energiu a zohrieva solárny článok.

Účinnosť komerčných článkov z jedného materiálu v súčasnosti dosahuje približne 20%, multimateriálové prototypy dosahujú účinnosť na úrovni 40%.

U klasických článkov je obtiažne zužitkovať vznikajúcu tepelnú energiu. Pre premenu tepelnej energie na elektrickú sú totiž potrebné vysoké teploty, účinnosť klasických článkov sa ale so zvyšujúcou teplotou znižuje.

U solárnych článkov vyvinutých na Stanforde sa aj tepelná energia priamo efektívne využíva na excitáciu elektrónov a generovanie elektrického prúdu. Navyše tieto články sú určené pre solárne koncentrátory, efektívne pracujú pri vysokých teplotách vysoko nad 200 stupňov Celzia až do 800 stupňov a efektívne je tak možné využívať aj zvyškovú tepelnú energiu.

Rozžhavený prototyp nového solárneho článku (foto: Stanford)

Podľa výskumníkov solárny článok typu PETE môže mať teoreticky účinnosť 50%, pri zužitkovaní zbytkovej tepelnej energie spolu až maximálne 60%.

Vytvorený prototyp využívajúci ako polovodič nitrid gália potvrdil fungovanie princípu PETE, mal podľa výskumníkov ale výrazne nižšiu účinnosť ako je maximálna teoretická účinnosť solárnych článkov tohto typu. Presnú dosiahnutú účinnosť Stanford v oznámení nezverejnil. Dôvodom nižšej účinnosti bolo použitie neideálneho materiálu, očakávaná účinnosť má byť ale dosiahnutá napríklad pri použití arzenidu gália.




Najnovšie články:



Diskusia:

ufffff Od: trigger.* | Pridané: 4.8.2010 14:07 teda dost husty clanok takto k obedu, ale nieco si este z fyziky pamatam, takze sa to dalo pochopit... Je to sice pekne, ze 60%, ale cena metra stvorcoveho takehoto smaku musi byt obrovska, ale chapem, ze je to pre buducnost. Odpovedať Známka: 6.2 Hodnotiť:

Re: ufffff Od: Blaze | Pridané: 4.8.2010 14:19 Cena najskor bude vysoka, ale kedze je mozne pouzit koncentratory, tak nebude potreba robit obrovske solarne clanky, ale postacia aj mensie plochy. Znie to zaujimavo, dufajme, ze to bude fungovat, kao prepokadaju... Odpovedať Známka: 6.9 Hodnotiť:

Re: ufffff Od: Mentol | Pridané: 4.8.2010 20:02 Cena klesne, ked sa z toho zacnu vyrabat krbove dvierka. Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

v USA troska zdrazeju energie a hned to ide Od: m][sko | Pridané: 4.8.2010 14:30 V USA zdrazeli energie za posledne roky a hned navalia kopec prachov do vyskumu. Preco to takto nefunguje aj v EU to fakt nechapem :( Mozeme len z dialky zavidiet Odpovedať Známka: 8.9 Hodnotiť:

Re: v USA troska zdrazeju energie a hned to ide Od: aqwer | Pridané: 5.8.2010 9:25 EU dava radovo na vyskum tolko co USA... ALE... podiel sukromnych prosriedkov investovanych do vyskumu je neporovnatelny a ten tvori vacsinu tychto prostriedkov... to je ten problem EU.... Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

..... Od: Ja. | Pridané: 4.8.2010 14:36 "arzenid gália" - chemik nie som, ale znie to veľmi ekologicky Odpovedať Známka: 9.0 Hodnotiť:

Re: ..... Od: Josef K | Pridané: 4.8.2010 14:42 To ano, aj cezium. A "rozžhavený" znie zase velmi slovensky. Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: ..... Od: amd 6128 | Pridané: 5.8.2010 12:41 braniac : vo vani plnej vody dali sklenenu ampulku cezia - hodili kamen aby praskla , no a ten vybuch stal za to velmi agresivne tiez na vzduchu Odpovedať Hodnotiť:

Re: ..... Od: amd 6128 | Pridané: 4.8.2010 15:22 GaAs sa pouziva v polovodicoch - µ_vlnna technika(vysielace,..) -aj v rozsahu vyse 30GHz Preco sa nepouziva aj v CPU? Pretoze sa jedna o zliatinu kovov, na vyrobu cpu nevhodne ...... v datasheetoch sa uvadza eko <- skodlivost takychto suciastok (napr. ak by bolo puzdro prasknute..) Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

GaAs vysoká účinnosť pre fotoefekt Od: GabrielR | Pridané: 5.8.2010 10:05 Tento materiál sa používa aj na maloobjemové polovodičové detektory, ktoré pracujú na rozdiel od germániových aj pri izbovej teplote, ale ich objem sotva prekročí 1 mm^3, okrem toho sú dosť drahé aj na výrobu detektorov gama žiarenia, nie to ešte pre solárne články... no ako technológia je to zaujímavé, ale praktické využitie si neviem celkom predstaviť. Odpovedať Hodnotiť:

Re: ..... Od: lobo | Pridané: 4.8.2010 19:59 Chlorid Sodny znie rovnako ekologicky Odpovedať Známka: -1.2 Hodnotiť:

ako sú učinné, ked nesvieti slnko? Od: ... | Pridané: 4.8.2010 14:55 ked je pod mrakom? lebo dnes sú dva typy, tie ktoré sú veľmi účinné, ak na ne dopadá priame slnečné žiarenie, ale s nulovou účinosťou, ak je slnko za mrakmi. a druhý typ, ktorý je menej účinný pri priamom žiarený ako prvý, ale monohonásobne viac pri tom ked je slnko pod mrakom ako prvý Odpovedať Známka: 2.7 Hodnotiť:

Re: ako sú učinné, ked nesvieti slnko? Od: Streda, 4. augusta 2010 | Pridané: 4.8.2010 16:54 5x0=5? Odpovedať Známka: 6.4 Hodnotiť:

Re: ako sú učinné, ked nesvieti slnko? Od: trigger.* | Pridané: 4.8.2010 17:07 normalne si idem po ulici a niekto to slnko zrazu zhasne... co sa uz dneska deje Odpovedať Známka: 5.4 Hodnotiť:

Re: ako sú učinné, ked nesvieti slnko? Od: Streda, 4. augusta 2010 | Pridané: 4.8.2010 17:14 Je sice pekne, ze si to pochopil takto, ale precitaj si to este raz. Ja ti dokonca aj pomozem: 1. typ: s nulovou účinosťou, ak je slnko za mrakmi VS 2. typ: monohonásobne viac pri tom ked je slnko pod mrakom ako prvý Odpovedať Známka: 7.5 Hodnotiť:

Re: ako sú učinné, ked nesvieti slnko? Od: trigger.* | Pridané: 4.8.2010 17:30 Je sice pekne, ze si to pochopil takto, ale chalan to nemyslel doslovne Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: ako sú učinné, ked nesvieti slnko? Od: lolzor | Pridané: 4.8.2010 20:01 No ked je slnko POD mrakom, tak ti bude jedno, ake solarne clanky mas. Odpovedať Známka: 8.7 Hodnotiť:

Re: ako sú učinné, ked nesvieti slnko? Od: hmmm | Pridané: 5.8.2010 12:00 hahaha :) Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

ziarovka Od: nTI student | Pridané: 4.8.2010 15:34 nestacial by 1KWattova ziarovka namiesto slnka? Odpovedať Známka: -5.0 Hodnotiť:

Re: ziarovka Od: PCnityIV | Pridané: 4.8.2010 16:21 No jedna nie... Ale vela ano. Pokial by bola BIO elektrina tak pekne mrte dotovana ako byvalo. Aj ked na oboch stranach dokopy stratis enormne monozstvo ucinnosti, pomer lacna genericka nakupena elektrina ku draha predana BIO energia bol vacsi ;) Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: ziarovka Od: trigger.* | Pridané: 4.8.2010 17:06 nie, nie, takto sa to nerobilo, oni predavali priamo elektrinu z diesel elektrocentral ako drahu "eko". Lebo by bolo asi dost podozrive, keby bio elektraren spotrebovala napr. 1000kWh a vygenerovala 800kWh, ze Odpovedať Známka: 4.3 Hodnotiť:

Re: ziarovka Od: fefge | Pridané: 4.8.2010 18:11 To by si nik nevsimol... Kolko im trvalo, kym si vsimli, ze tie slnecne elektrarne dodavali elektrinu i v noci? (ked zabudli vypnut diselgenerator) Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

cpu GaAs Od: mske | Pridané: 4.8.2010 19:10 Ktomu cpu, GaAs je asi drahy :D, lacnejsi kremik aspon prepokladam ved je vsade na povrchu zeme ale buducnost je grafen tam nieje frekvencia v Ghz ale v Thz. Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:

Re: cpu GaAs Od reg.: Sheer Mirage | Pridané: 5.8.2010 9:14 Škoda, že nemám číslo na týpkov zo Stanfordu, hneď by som im volal, akého chytrého človeka sme zase raz našli na DSL.sk, čo by posunul výskum dopredu míľovými krokmi. Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:

Sheer Mirage Od: mske | Pridané: 5.8.2010 11:35 Jak vidim ti si tu asi najmudrejsi. Odpovedať Známka: -10.0 Hodnotiť:

Re: Sheer Mirage Od: hmmm | Pridané: 5.8.2010 12:01 Jak vidim t"y" asi nie.. Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

.............. Od: mske | Pridané: 5.8.2010 12:10 Omg chned musim ist si napisat jeden diktat aby som nahodou nezabudol jak sa pise po slovensky. Hned ma napadlo ze si to vsimnes to by si nebol t"y". Odpovedať Známka: -6.0 Hodnotiť:

Re: .............. Od: hmmm | Pridané: 6.8.2010 7:53 Ono to treba, d.bat vas, bo to tu vyzera ako u buranov. Coraz horsie. To si spokojny, ze nevies zaklady slovenciny ? Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:

admin je maďar Od: apur | Pridané: 5.8.2010 15:21 Rozžhavený prototyp nového solárneho článku (foto: Stanford) Rozžeravený nič? Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Pridať komentár