تكنولوجيا

وجدت وسيلة لزيادة كفاءة الألواح الشمسية بنسبة 80 ٪

اليوم ، الألواح الشمسية على نحو متزايدتطبيق في الحياة اليومية. ومع ذلك ، هذه البطارية لديها عيب واحد كبير. يمكنك أن تقول كعب أخيل. إنه دافئ. والحقيقة هي أنه كلما زادت سخونة ألواح النقل ، كلما انخفضت كفاءتها بسبب تسخين العناصر وتبديد معظم الطاقة. لذلك ، يعمل العديد من الباحثين للتخلص من هذا القصور. شخص ما يحاول إنشاء أنظمة تبريد فعالة ، لكن تعاليم الولايات المتحدة ذهبت في الاتجاه الآخر. ويمكن لأبحاثهم تحسين كفاءة الخلايا الشمسية بنسبة 80 ٪.

كيفية زيادة كفاءة الخلايا الشمسية

العلماء من جامعة رايس يريدون حلهاالمشكلة هي الطريقة غير التافهة للغاية - تحويل الحرارة إلى ضوء ، والتي يمكن بعد ذلك استخدامها لإنتاج الكهرباء. يقولون إن أبحاثهم قد تؤدي في النهاية إلى إنشاء ألواح شمسية ستكون أكثر كفاءة بأربعة أضعاف من أي خلايا شمسية متوفرة تجارياً.

أي سطح ساخن ينبعث الضوء في شكليقول Gururaj Naik ، أستاذ مشارك في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في جامعة رايس ، الإشعاع الحراري. المشكلة هي أن الإشعاع الحراري يحدث في نطاق واسع ، وأن تحويل الضوء إلى كهرباء يكون فعالاً فقط إذا كان الإشعاع في نطاق ضيق.

لقد توصل فريق البحث إلى الفكرةباستخدام أفلام الأنابيب النانوية الكربونية لإنشاء "مشعاع حراري زائدي" يمكن أن يعمل عند درجات حرارة تصل إلى 700 درجة مئوية. يسمح الجهاز للإلكترونات بالتحرك فقط في اتجاه واحد. ضغط الفوتونات المنبعثة في شكل حرارة. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء الضوء ، والذي يمكن بعد ذلك امتصاصه بواسطة الخلايا الشمسية.

انظر أيضا: قدمت تسلا الألواح الشمسية وحدات قوية لتخزين الطاقة.

بمعنى آخر ، هناك تضييق في نطاق الإشعاع الحراري ، والذي يسمح لك في نهاية المطاف بتحويل الحرارة إلى ضوء ، والذي سيستمر في إنتاج الكهرباء.

"الضغط" جميع الطاقة الحرارية المتاحة في"منطقة طيفية" صغيرة ، يمكننا تحويلها إلى كهرباء. من الناحية النظرية ، يمكننا الحصول على مكاسب كفاءة تصل إلى 80 ٪ ، حيث أن حرارة أشعة الشمس لا تتبدد ، ولكنها تذهب لتوليد الكهرباء.

متى سوف تظهر الألواح الشمسية الجديدة

في الوقت الحالي ، تطور العلماء هو فقطفي المرحلة الأولية ، لكن جميع الحسابات النظرية تشير إلى أنه بمساعدة نهج جديد ، يمكن للمرء أن يأخذ في الاعتبار بشكل كبير كفاءة استخدام الطاقة في الألواح الشمسية. يتم نشر هذه الدراسات في مجلة ACS Photonics. حسنًا ، يخطط العلماء أنفسهم لبدء اختبارات عملية لتقنياتهم في المستقبل القريب.

يمكنك العثور على مواد أكثر إثارة للاهتمام في قناة أخبار Telegram.