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

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Złote Spinacze 2020 - zgłoszenie

Kosmos i lotnictwo

Samoloty naddźwiękowe nowej generacji przyspieszą podróżowanie. Przy ich produkcji wykorzystywane będą innowacyjne technologie 3D [DEPESZA]

Po blisko 20 latach od wycofania ze służby Concorde’ów branża technologiczna ponownie zwraca się w stronę ponaddźwiękowych samolotów pasażerskich. Wdrożenie pojazdów tego typu do powszechnego użytku będzie wymagało skorzystania z nowych technologii, które umożliwią bezpieczne podróżowanie w ponaddźwiękowych prędkościach przy maksymalnej redukcji zanieczyszczenia środowiska przez silniki nowej generacji. Koncern Virgin Galactic nawiązał współpracę z firmą Rolls-Royce, która ma ułatwić skonstruowanie takich samolotów.

Jak korzystać z materiałów Newserii?

Ważne informacje dla dziennikarzy i mediów

Wszystkie materiały publikowane w serwisach agencji informacyjnej Newseria przeznaczone są do bezpłatnej dystrybucji poprzez serwisy internetowe, stacje radiowe i telewizje, wydawców prasy oraz aplikacje pełniące funkcję agregatorów newsów. 

Szczegóły dotyczące warunków współpracy znajdują się tutaj.

Medycyna

Polscy pacjenci onkologiczni z szansą na rewolucyjną terapię już w przyszłym roku. Agencja Badań Medycznych wsparła ją kwotą 100 mln zł

Przełomowa terapia w leczeniu nowotworów może już wkrótce trafić do Polski. W efekcie leczenie zamiast ok. 1,5 mln zł będzie kosztowało 10-krotnie mniej. Agencja Badań Medycznych przekaże 100 mln zł na leczenie nowotworów przełomową terapią CAR-T. Terapia komórkami pozwala uzyskać całkowitą remisję u ok. 90 proc. chorych z ostrą białaczką limfoblastyczną, przy czym u połowy pacjentów ma ona charakter trwały. Grant ABM może wprowadzić Polskę do światowej czołówki w zakresie immunoterapii.