Neue Materialien ermöglichen Durchbrüche bei der Leistungsfähigkeit von Solarzellen.

Solarenergie entwickelt sich zu einer der beliebtesten alternativen Energiequellen für die Bereitstellung von sauberem und bezahlbarem Strom.

Allerdings schöpft die derzeitige Technologie zur Gewinnung von Solarenergie das Potenzial des Sonnenlichts noch nicht vollständig aus, weshalb die jüngsten Forschungen von Wissenschaftlern der Korea University große Beachtung gefunden haben.

Die Lichtsammelleistung ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Stromausbeute von Solarmodulen.

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Die Forschungsgruppe veröffentlichte in der Fachzeitschrift ACS Applied Materials & Interfaces ein neues Material, das den Großteil des Sonnenspektrums absorbieren kann und dadurch die Lichtausbeute von Solarenergietechnologien deutlich erhöht. Sie entwickelten sogenannte „Supersphären“ – Gold-Nanokugeln –, die Wellenlängen absorbieren können, die für herkömmliche Photovoltaikmaterialien nicht zugänglich sind.

Obwohl Silber- und Goldnanopartikel für ihr Potenzial zur Gewinnung von Solarenergie bekannt sind, können sie nur einen kleinen Teil des Sonnenspektrums absorbieren. Das Forschungsteam entschied sich daher, diese Technologie mithilfe selbstorganisierender Gold-Supersphären zu verbessern. Diese bestehen aus Goldnanopartikeln, die sich zu kleinen Kugeln zusammenlagern. Durch die Anpassung des Durchmessers der Supersphären konnten sie deren Lichtabsorptionskapazität erhöhen.

Beeindruckende Effizienz bei der Absorption von Sonnenlicht.

Um die Wirksamkeit der Supersphären zu testen, optimierte das Forschungsteam das Design und schätzte die Leistung mithilfe von Computersimulationen ab. Die Ergebnisse zeigten, dass die Supersphären bis zu 90 % der solaren Wellenlängen absorbieren können. In praktischen Tests, bei denen eine Lösung mit den Supersphären auf einen thermoelektrischen Generator aufgetragen und mit einem LED-Solarenergiesimulator beleuchtet wurde, erreichte die durchschnittliche Absorption der Sonnenenergie 89 %, während die Absorptionsrate einzelner Goldnanopartikel lediglich 45 % betrug.

Seungwoo Lee, einer der an der Forschung beteiligten Wissenschaftler, sagte: „Unsere plasmonischen Supersphären bieten einen einfachen Weg, das gesamte Sonnenspektrum zu nutzen. Diese Beschichtungstechnologie kann die Hürde für hocheffiziente solarthermische und photothermische Systeme in praktischen Energieanwendungen deutlich senken.“

Sollten diese Superkugeln in der Solarzellenproduktion breite Anwendung finden, könnten sie Gemeinden und Haushalten, die Solarenergie nutzen, erhebliche Einsparungen ermöglichen und gleichzeitig zur Reduzierung der Luftverschmutzung beitragen. Diese Entwicklung eröffnet Perspektiven für eine sauberere und nachhaltigere Energiezukunft.

Ob diese Superkugeln jedoch zu einem neuen Material für Solarzellen werden, bleibt eine offene Frage.

Quelle: https://thanhnien.vn/vat-lieu-moi-tao-dot-pha-hieu-suat-pin-mat-troi-185260428110516658.htm