חומרים חדשים יוצרים פריצות דרך בביצועי תאים סולאריים.

אנרגיה סולארית הופכת לאחד ממקורות האנרגיה האלטרנטיביים הפופולריים ביותר לאספקת חשמל נקי ובמחיר סביר.

עם זאת, טכנולוגיית קצירת אנרגיה סולארית הנוכחית טרם ניצלה במלואו את הפוטנציאל של אור השמש, ולכן מחקר שנערך לאחרונה על ידי מדענים מאוניברסיטת קוריאה זכה לתשומת לב רבה.

יעילות איסוף האור היא גורם מרכזי בקביעת תפוקת החשמל מפאנלים סולאריים.

צילום: רויטרס

צוות המחקר, שפורסם בכתב העת ACS Applied Materials & Interfaces , גילה חומר חדש המסוגל לספוג את רוב אורכי הגל בספקטרום הסולארי, ובכך להגדיל משמעותית את כמות האור שטכנולוגיות אנרגיה סולארית יכולות לקצור. הם פיתחו "סופרספרות", או ננו-ספרות זהב, שיכולות לספוג אורכי גל שאינם נגישים לחומרים פוטו-וולטאיים קיימים.

למרות שחלקיקי ננו של כסף וזהב ידועים בפוטנציאל שלהם לקצור אנרגיה סולארית, הם יכולים לספוג רק חלק קטן מספקטרום השמש. צוות המחקר החליט לשפר טכנולוגיה זו באמצעות שימוש בכדורי זהב בעלי הרכבה עצמית, המורכבים מננו-חלקיקי זהב המקובצים יחד ליצירת כדורים קטנים. על ידי התאמת קוטר הכדורים, הם הרחיבו את יכולת ספיגת האור שלהם.

יעילות ספיגת אור שמש מרשימה.

כדי לבחון את יעילותן של הסופר-כדוריות, צוות המחקר השתמש בסימולציות מחשב כדי לייעל את התכנון ולהעריך את הביצועים. התוצאות הראו שהסופר-כדוריות יכולות לספוג עד 90% מאורכי הגל של השמש. בניסויים מעשיים, כאשר תמיסה המכילה את הסופר-כדוריות הונחה על גנרטור תרמו-אלקטרי והוארה באמצעות סימולטור אנרגיה סולארית LED, ספיגת אנרגיית השמש הממוצעת הגיעה ל-89%, בעוד ששיעור הספיגה של ננו-חלקיקי זהב בודדים היה רק ​​45%.

סונגוו לי, אחד המדענים המעורבים במחקר, אמר: "הסופר-כדורים הפלסמוניים שלנו מספקים נתיב פשוט לרתום את כל ספקטרום השמש. טכנולוגיית ציפוי זו יכולה להפחית משמעותית את המכשול למערכות סולאריות תרמיות ופוטותרמיות יעילות במיוחד ביישומי אנרגיה מעשיים."

אם סופר-כדורים אלה ייושמו באופן נרחב בייצור פאנלים סולאריים, הם יוכלו להביא לחיסכון משמעותי לקהילות ולמשקי בית המשתמשים באנרגיה סולארית, ובמקביל לסייע בהפחתת זיהום האוויר. פיתוח זה פותח סיכויים לעתיד אנרגטי נקי ובר-קיימא יותר.

עם זאת, האם העל-כדורים הללו יהפכו לחומר חדש עבור פאנלים סולאריים נותרה שאלה ללא מענה.

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