Nieuwe materialen zorgen voor doorbraken in de prestaties van zonnecellen.

Zonne-energie wordt steeds populairder als alternatieve energiebron voor het leveren van schone en betaalbare elektriciteit.

De huidige technologie voor het opwekken van zonne-energie benut het potentieel van zonlicht echter nog niet volledig, waardoor recent onderzoek van wetenschappers aan de Korea University veel aandacht heeft gekregen.

De lichtopvangefficiëntie is een belangrijke factor bij het bepalen van de elektriciteitsopbrengst van zonnepanelen.

FOTO: REUTERS

In een artikel in het tijdschrift ACS Applied Materials & Interfaces ontdekte het onderzoeksteam een ​​nieuw materiaal dat de meeste golflengten in het zonnespectrum kan absorberen, waardoor de hoeveelheid licht die zonne-energietechnologieën kunnen opvangen aanzienlijk wordt verhoogd. Ze ontwikkelden "supersferen", oftewel gouden nanosferen, die golflengten kunnen absorberen die ontoegankelijk zijn voor de huidige fotovoltaïsche materialen.

Hoewel zilver- en goudnanodeeltjes bekendstaan ​​om hun potentieel om zonne-energie op te vangen, kunnen ze slechts een klein deel van het zonnespectrum absorberen. Het onderzoeksteam besloot deze technologie te verbeteren door gebruik te maken van zelfassemblerende gouden supersferen, die bestaan ​​uit goudnanodeeltjes die samenklonteren tot kleine bolletjes. Door de diameter van de supersferen aan te passen, vergrootten ze hun lichtabsorberend vermogen.

Indrukwekkende efficiëntie bij de absorptie van zonlicht.

Om de effectiviteit van de supersferen te testen, gebruikte het onderzoeksteam computersimulaties om het ontwerp te optimaliseren en de prestaties te schatten. De resultaten toonden aan dat de supersferen tot 90% van de zonnestraling konden absorberen. In praktijktests, waarbij een oplossing met de supersferen werd toegepast op een thermo-elektrische generator en belicht met een LED-zonnesimulator, bereikte de gemiddelde absorptie van zonne-energie 89%, terwijl de absorptiesnelheid van individuele gouden nanodeeltjes slechts 45% bedroeg.

Seungwoo Lee, een van de wetenschappers die bij het onderzoek betrokken is, zei: "Onze plasmonische supersferen bieden een eenvoudige manier om het volledige zonnespectrum te benutten. Deze coatingtechnologie kan de drempel voor zeer efficiënte thermische en fotothermische systemen in praktische energietoepassingen aanzienlijk verlagen."

Als deze supersferen op grote schaal worden toegepast bij de productie van zonnepanelen, kunnen ze aanzienlijke besparingen opleveren voor gemeenschappen en huishoudens die zonne-energie gebruiken, en tegelijkertijd de luchtvervuiling helpen verminderen. Deze ontwikkeling biedt perspectieven voor een schonere en duurzamere energietoekomst.

Of deze superbollen een nieuw materiaal voor zonnepanelen zullen worden, blijft echter een onbeantwoorde vraag.

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