Newsy

Nowe odkrycia naukowców mogą zrewolucjonizować fotowoltaikę. Z tej samej ilości światła powstanie znacznie więcej energii [DEPESZA]

2020-07-29  |  06:00
Wszystkie newsy

To przełom w wykorzystaniu energii słonecznej i wytwarzaniu z niej prądu. Naukowcom z Australii i Stanów Zjednoczonych udało się przekształcić światło niskoenergetyczne w światło wysokoenergetyczne, wykorzystując w tym celu m.in. cząsteczki tlenu. W ten sposób można wytworzyć większą ilość energii elektrycznej z tej samej ilości światła słonecznego.

Obecnie ogniwa słoneczne działają poprzez pochłanianie fal świetlnych i wykorzystywanie energii fotonów do wybijania elektronów z atomów, a tym samym do wytwarzania energii elektrycznej. Różne fale świetlne mają różne poziomy energii, a obecne ogniwa słoneczne nie mogą wykorzystywać długości fal światła o niskiej częstotliwości, np. podczerwieni.

Grupie naukowców z Uniwersytetu RMIT, Uniwersytetu UNSW w Australii oraz Uniwersytetu Kentucky w USA udało się przekształcić światło niewidzialne o niskiej energii w światło wysokoenergetyczne. W ten sposób można wytworzyć większą ilość energii elektrycznej z tej samej ilości światła słonecznego.

– Energia słoneczna to nie tylko światło widzialne – podkreśla prof. Tim Schmidt z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii (UNSW) w Sydney. – Widmo jest szerokie, zawiera m.in. światło podczerwone, które daje nam ciepło, i ultrafiolet, który może spalić naszą skórę. Większość ogniw słonecznych, kamer CCD i fotodiod (półprzewodniki, które przekształcają światło w prąd elektryczny – przyp. red.) jest wykonanych z krzemu, który nie reaguje na światło mniej energetyczne niż bliska podczerwień. Oznacza to, że niektóre części widma światła nie są wykorzystywane przez wiele naszych obecnych urządzeń i technologii .

Aby rozszerzyć zakres czułości obecnie stosowanych urządzeń i tym samym zwiększyć wydajność ogniw słonecznych, niezbędna jest konwersja światła w górę, czyli przekształcenie światła o niskiej energii w bardziej energetyczne, widzialne światło, które może wzbudzać krzem.

– Jednym ze sposobów na to jest wychwycenie wielu mniejszych fotonów energii światła i ich sklejenie – wskazuje prof. Schmidt. – Można tego dokonać poprzez oddziaływanie ekscytonów – kwazicząsteczek powstałych z elektronów i dziur elektronowych, które mogą przenosić energię bez przenoszenia ładunku elektrycznego netto – w cząsteczkach organicznych.

Dotychczas jeszcze nigdy nie udało się tego osiągnąć poza krzemową przerwą energetyczną, czyli minimalną energią potrzebną do wzbudzenia elektronu w krzemie do stanu, w którym może on uczestniczyć w przewodzeniu. Naukowcy z ARC Centre of Excellence in Exciton Science, z siedzibą w UNSW w Sydney, wraz ze współpracownikami z Uniwersytetu RMIT i Uniwersytetu Kentucky wykorzystali półprzewodnikowe kropki kwantowe do pochłaniania światła o niskiej energii oraz tlen cząsteczkowy do przenoszenia światła na cząsteczki organiczne. Tym samym tlen umożliwia cząsteczkom organicznym emitowanie światła widzialnego.

– To tylko wczesna demonstracja, a do wyprodukowania komercyjnych ogniw słonecznych potrzeba sporo materiałów do opracowania, ale testy pokazują, że jest to możliwe – podkreśla prof. Schmidt.

(Newseria Innowacje)

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Handel

Transport

Infrastruktury ładowania elektryków przybywa w szybkim tempie. Inwestorzy jednak napotykają szereg barier

Liczba punktów ładowania samochodów elektrycznych wynosi dziś ok. 10 tys., a tempo wzrostu wynosi ok. 50 proc. r/r. Dynamika ta przez wiele miesięcy była wyższa niż wyniki samego rynku samochodów elektrycznych, na które w poprzednim roku wpływało zawieszenie rządowych dopłat do zakupu elektryka. Pierwszy kwartał br. zamknął się 22-proc. wzrostem liczby rejestracji w ujęciu rocznym, ale kwiecień przyniósł już wyraźne odbicie – o 100 proc.

Farmacja

Polacy leczą samodzielnie ponad połowę lekkich dolegliwości zdrowotnych. Jesteśmy liderem UE

Szacuje się, że w Unii Europejskiej codziennie występuje ok. 3,3 mln przypadków lekkich dolegliwości. Gdyby każdy pacjent zgłaszał się z nimi do lekarza, potrzebnych byłoby dodatkowo 120 tys. lekarzy pierwszego kontaktu lub obecni lekarze musieliby pracować dodatkowe 144 minuty dziennie. Polska pod względem samoleczenia, ze wskaźnikiem na poziomie 55 proc., plasuje się w czołówce UE. – Samodzielne leczenie to nie tylko kwestia wygody pacjenta, ale przede wszystkim realne odciążenie systemu ochrony zdrowia – przekonuje Ewa Królikowska z PASMI.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.