Ηλιακό κύτταρο διπλής επίστρωσης σπάει ρεκόρ αποτελεσματικότητας

ηλιακό κύτταρο

Κατά τη μετάβασή μας σε χρήση μορφών ενέργειας φιλικότερων προς το περιβάλλον (ηλιακή, αιολική κ.α.), η επιστήμη προσπαθεί και καταφέρνει να κατασκευάσει «εργαλεία» που θα τις κάνουν πιο αποτελεσματικές.  Έτσι, μία ομάδα επιστημόνων υλικών από το UCLA έφτιαξαν ένα ηλιακό κύτταρο που μετατρέπει περισσότερη ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική, από ό,τι οι συνηθισμένοι ηλιακοί συλλέκτες.

Συγκεκριμένα, η συσκευή αποτελείται από διπλής επίστρωσης υλικά που απορροφούν ηλιακή ενέργεια. Το βασικό στρώμα συντίθεται από μία ένωση χαλκού, ινδίου, γαλλίου και σεληνίου [Cu(In,Ga)Se2], γνωστότερο ως CIGS. Πάνω σε αυτό, ψεκάζεται ένα λεπτό στρώμα μίγματος μόλυβδου και ιωδίου με κρυσταλλική δομή (όπως ο περοβσκίτης).

ηλιακό κύτταρο
Σχηματική απεικόνιση του ηλιακού κυττάρου | Credit: High-performance perovskite/Cu(In,Ga)Se2 monolithic tandem solar cells

 

Λεπτομερέστερα, το στρώμα CIGS έχει πάχος 2 μικρόμετρα (2 x 10-6 m), και απορροφά ηλιακή ενέργεια με αποτελεσματικότητα 18,7% από μόνο του. Προσθέτοντας, όμως, το δεύτερο στρώμα με πάχος 1 μικρόμετρο (10-6 m), αυξάνεται η αποδοτικότητα της συσκευής με τρόπο «παρόμοιο» με τον υπερσυμπιεστή σε μηχανές αυτοκινήτων. Τα δύο αυτά στρώματα ενώνονται από μία μικρότερων διαστάσεων διεπαφή, η οποία δίνει στη συσκευή μεγαλύτερη τάση και αυξάνει την ενέργεια που παράγει. Τέλος, η όλη κατασκευή είναι τοποθετημένη σε ένα γυάλινο υπόστρωμα πάχους δύο χιλιοστών.

ηλιακό κύτταρο

Τα παραπάνω υλικά απορροφούν ηλιακή ενέργεια από διαφορετικά σημεία του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, πράγμα που κάνει τη συσκευή πιο αποτελεσματική από τους μέχρι τώρα γνωστούς ηλιακούς συλλέκτες. Αυτό το ηλιακό κύτταρο μετατρέπει το 22,43% τής ηλιακής ενέργειας που δέχεται, κι έτσι θέτει νέο ρεκόρ αποτελεσματικότητας για ηλιακό κύτταρο τεχνολογίας CIGS. Η επίδοση της συσκευής επιβεβαιώθηκε και από ανεξάρτητα τεστ του εθνικού εργαστηρίου ανανεώσιμης ενέργειας, του υπουργείου ενέργειας των ΗΠΑ.

Advertisement

«Η τεχνολογία που αναπτύξαμε, ενίσχυσε τα ήδη υπάρχοντα ηλιακά κύτταρα CIGS κατά σχεδόν 20% από την αρχική τους επίδοση. Αυτό αντιστοιχεί σε 20% μείωση στο κόστος τής ενέργειας», ανέφερε ο καθηγητής Yang, μέλος τής ομάδας που συμμετείχε στην έρευνα. Πρόσθεσε, επίσης, ότι το σχέδιο διπλής επίστρωσης μπορεί ακόμη και να φτάσει στο 30% αποτελεσματικότητας στη μετατροπή ενέργειας και αυτός είναι ο επόμενος στόχος.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science.

Περισσότερα για άλλου τύπου ηλιακά πάνελ θα βρείτε εδώ.

Παρόμοια άρθρα που μπορεί να σ’ενδιαφέρουν:

Advertisement

SHARE:

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;

Follow Newsweek

Κάνοντας εγγραφή στο newsletter μας θα λαμβάνετε όλα τα τελευταία νέα που ανεβαίνουν στην ιστοσελίδα του MAXMAG

Advertisement

Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Άνθρωπος της πληροφορικής, με έδρα τη Θεσσαλονίκη. Αν και το πάθος μου είναι η τεχνολογία και κάθε νέο πάνω σ'αυτήν και τις επιστήμες, θεωρώ ότι με έχουν κερδίσει ο πολιτισμός, οι τέχνες και ιδιαίτερα ο κινηματογράφος.

Αφήστε το σχόλιο σας

Το MAXMAG είναι ένα περιοδικό που μπήκε δυναμικά στο χώρο της διαδικτυακής ενημέρωσης. Κοινό όλων: η αγάπη για την αρθρογραφία, την οποία ο καθένας ξεχωριστά τη συνδέει με το αντικείμενο που γνωρίζει καλά και, συνήθως, έχει σπουδάσει.

Follow Newsweek

Κάνοντας εγγραφή στο newsletter μας θα λαμβάνετε όλα τα τελευταία νέα που ανεβαίνουν στην ιστοσελίδα του MAXMAG