Новый светопоглощающий материал для солнечной энергетики

1589
0
03 ноября 2011

Развитие солнечной энергетики ограничивается таким фактором, как эффективность солнечных ячеек, определяемая количеством солнечного света, которые они способны уловить. С целью решения этого вопроса исследователи из Северо-западного университета (США) разработали новый материал, поглощающий широкий спектр длин волн. Новинка обладает всеми задатками для того, чтобы повысить эффективность и снизить стоимость солнечных технологий. Научный доклад на эту тему, озаглавленный как «Широкополосное, независящее от поляризации резонансное поглощение света посредством ультратонких плазмонных суперпоглотителей», был опубликован 1 ноября в журнале Nature Communications.

Новый светопоглощающий материал для солнечной энергетики
— Новый светопоглощающий материал для солнечной энергетики

Ведущий автор научного доклада Корай Айдин пояснил, что поскольку солнечному спектру свойственна широкополосность, охватывающая длины волн от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного света, то для эффективного его улавливания солнечные ячейки должны обладать широкополосным откликом. Новая разработка позволяет этого достичь.

Исследователи применили два нетрадиционных материала – металл и оксид кремния. На их основе они создали тонкие, но довольно сложные трапециевидные наномасштабные металлические решетки, способные улавливать широкий спектр видимого света. Применение таких материалов необычно по той причине, что сами по себе они не поглощают свет, однако, их сочетание в наномасштабе позволило добиться очень высокого уровня поглощения.

Решетки уникальной формы улавливают свет различных длин волн благодаря локальному оптическому резонансу, заставляющему свет дольше задерживаться внутри материала. Этот композитный метаматериал также может улавливать свет с множества различных углов. Это качество весьма полезно, учитывая то, что по мере передвижения солнца с востока на запад угол падения его света меняется.

Новое исследование не применимо напрямую к технологии солнечных ячеек, поскольку металл и оксид кремния не могут преобразовывать свет в электричество. Однако, по словам ученых, инновационную трапециевидную форму можно воспроизвести в применяемых в солнечных ячейках полупроводниковых материалах. Это позволит уменьшить толщину и стоимость элементов и одновременно повысить их эффективность.



Для того, чтобы снизить нагрузку на лебедку разработчики использовали более тонкий ведущий подъемный трос, который при этом характеризуется высокой прочностью.
SpitzLift выпустила усовершенствованную версию миниатюрного подъемного крана, облегчив его до 13,6 кг, но при этом оставив способным поднимать груз весом до 408 кг.
Инженеров впечатлили простые, но при этом эффективные движения, которые совершает медуза в воде. Повторить их разработчикам удалось, создав четыре имеющие форму лепестков крыла размером 8 см, которые в сложенном виде образуют направленный вниз конус.

    Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.

    При использовании материалов данного сайта прямая и явная ссылка на сайт radiomaster.ru обязательна. 0.2745 s