Ši efektyvumo riba turėjo būti neįveikiama. Naujoji saulės panelė įrodė priešingai ()
Inžinieriai jau žino, kaip minimizuoti Saulės energijos nuostolius.
© PublicDomainPictures (Free Pixabay license) | https://pixabay.com/photos/alternative-blue-cell-clean-eco-21581/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Mokslininkai pranešė apie proveržį, kuris gali iš esmės pakeisti saulės energijos gavimo būdus. Remiantis naujausiais tyrimais, jiems pavyko peržengti efektyvumo ribą, kuri dešimtmečius buvo laikoma fiziškai neįveikiama. Tai savo ruožtu tiesia kelią visiškai naujos kartos saulės kolektorių projektavimui.
Shockley-Queisserio riba, kuri ilgus metus ribojo fotovoltiką
Daug metų vienas didžiausių fotovoltinių technologijų apribojimų buvo vadinamoji Shockley-Queisserio riba. Ji apibrėžia maksimalų vieno saulės elemento naudingumo koeficientą, kuris silicio pagrindo elementams siekia apie 29–33 procentus. Praktiškai tai reiškia, kad didelė dalis iš Saulės pasiekiančios energijos lieka nepanaudota, nes fotonų energijos perteklius prarandamas šilumos pavidalu.
Tačiau nauji Japonijos ir Vokietijos mokslininkų tyrimai rodo, kad šis apribojimas nėra galutinis. Už šiuos atradimus atsakinga komanda panaudojo pažangų cheminį junginį molibdeno pagrindu, veikiantį kaip vadinamasis „sukinių apgręžos“ (angl. spin-flip) emiteris. Ši technologija leidžia išnaudoti reiškinį, kurio dėka viena didelės energijos šviesos dalelė gali sugeneruoti daugiau nei vieną energijos nešiklį.
Ką tai suteikia iš tikrųjų? Ogi galimybę „padauginti“ energiją dar jos surinkimo etape. Laboratorinių eksperimentų metu pavyko pasiekti efektyvumą, viršijantį 100 procentų. Maža to, kai kurių simuliacijų metu inžinieriai užfiksavo net apie 130 procentų siekiantį rodiklį. Tai, žinoma, nereiškia energijos kūrimo iš nieko, o tiesiog gerokai efektyvesnį pavienių fotonų energijos, kuri anksčiau būdavo prarandama, panaudojimą.
Inžinieriai jau žino, kaip minimizuoti Saulės energijos nuostolius
Mokslininkai jau anksčiau pradėjo laužyti tradicinių panelių apribojimus naudodami perovskitines medžiagas bei daugiasluoksnes konstrukcijas. Tokie sprendimai leidžia užfiksuoti skirtingus saulės spinduliuotės diapazonus, o jų naudingumo koeficientas jau viršijo 30 procentų, su potencialu pasiekti net daugiau nei 35 procentus.
Tačiau naujasis metodas gali žengti dar toliau, nes jis ne tik padidina šviesos absorbcijos diapazoną, bet ir fundamentaliai pakeičia energijos konversijos būdą. Jei ši technologija bus išplėtota ir įdiegta pramoniniu mastu, ji gali lemti saulės kolektorių, kurių efektyvumas gerokai viršys viską, kas šiuo metu prieinama rinkoje, atsiradimą.
|
Šiuo metu atradimas lieka laboratorinių tyrimų stadijoje ir reikalauja tolesnių bandymų bei tobulinimo, atsižvelgiant į stabilumą ir gamybos sąnaudas. Nepaisant to, patys kūrėjai pabrėžia, kad tai viena perspektyviausių krypčių atsinaujinančios energetikos plėtroje. Jei prognozės pasitvirtins, galėsime kalbėti apie naujos eros pradžią saulės energetikoje.
