Az új anyagok áttörést hoznak a napelemek teljesítményében.

A napenergia egyre népszerűbb alternatív energiaforrássá válik a tiszta és megfizethető villamos energia előállításában.

A jelenlegi napenergia-hasznosítási technológia azonban még nem aknázta ki teljes mértékben a napfényben rejlő lehetőségeket, ezért a Koreai Egyetem tudósainak legújabb kutatásai nagy figyelmet kaptak.

A fénygyűjtési hatékonyság fontos tényező a napelemek villamosenergia-termelésének meghatározásában.

FOTÓ: REUTERS

Az ACS Applied Materials & Interfaces folyóiratban megjelent tanulmányukban a kutatócsoport egy új anyagot fedezett fel, amely képes elnyelni a napspektrum legtöbb hullámhosszát, ezáltal jelentősen növelve a napenergia-technológiák által begyűjthető fény mennyiségét. „Szupergömböket”, vagy arany nanogömböket fejlesztettek ki, amelyek képesek elnyelni a jelenlegi fotovoltaikus anyagok számára elérhetetlen hullámhosszakat.

Bár az ezüst és arany nanorészecskék köztudottan képesek napenergiát hasznosítani, a napspektrumnak csak kis részét képesek elnyelni. A kutatócsoport úgy döntött, hogy továbbfejleszti ezt a technológiát önszerveződő arany szupergömbök használatával, amelyek apró gömböket alkotó arany nanorészecskékből állnak. A szupergömbök átmérőjének beállításával növelték fényelnyelő képességüket.

Lenyűgöző napenergia-elnyelési hatékonyság.

A szupergömbök hatékonyságának teszteléséhez a kutatócsoport számítógépes szimulációkat használt a tervezés optimalizálására és a teljesítmény becslésére. Az eredmények azt mutatták, hogy a szupergömbök a nap hullámhosszainak akár 90%-át is képesek elnyelni. Gyakorlati tesztek során, amikor a szupergömböket tartalmazó oldatot egy termoelektromos generátorra vitték fel, és LED-es napenergia-szimulátorral világították meg, az átlagos napenergia-elnyelés elérte a 89%-ot, míg az egyes arany nanorészecskék elnyelési aránya mindössze 45% volt.

Seungwoo Lee, a kutatásban részt vevő egyik tudós elmondta: „Plazmonikus szupergömbjeink egyszerű utat biztosítanak a teljes napspektrum kiaknázásához. Ez a bevonattechnológia jelentősen csökkentheti a nagy hatékonyságú napkollektoros és fototermikus rendszerek akadályait a gyakorlati energiaalkalmazásokban.”

Ha ezeket a szupergömböket széles körben alkalmazzák a napelemek gyártásában, jelentős megtakarításokat hozhatnak a napenergiát használó közösségeknek és háztartásoknak, miközben hozzájárulnak a légszennyezés csökkentéséhez is. Ez a fejlesztés egy tisztább és fenntarthatóbb energiajövő lehetőségét nyitja meg.

Azonban az, hogy ezek a szupergömbök új anyaggá válnak-e a napelemekhez, továbbra is megválaszolatlan kérdés.

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