Версия для слабовидящих
Зачем обёртывать солнечные батареи в бумагу? Печать Email
Новости науки
25.01.2014
Группа господ учёных из Мэрилендского (США) и Южнокитайского технологического (КНР) университетов во главе с Лянбин Ху (Liangbing Hu) считает, что новые перспективные солнечные батареи могут быть сделаны с использованием обычной древесины.

Путь от дерева к ламинирующему покрытию солнечной батареи должен быть сравнительно простым и дешёвым. (Здесь и ниже иллюстрации Fang, et al.)


Объясняется это так: эффективность работы солнечных батарей зависит от оптической прозрачности (что позволяет свету проникать в них) и их способности этот свет рассеивать, что способствует высокому поглощению пойманного света материалами фотоэлемента.

До сих пор солнечные батареи с высокой прозрачностью «на входе» (90%) имели далеко не блестящие способности к рассеиванию света (около 20%). Попросту говоря, свету не только легко войти в такой фотоэлемент, но и довольно просто из него выйти, избежав трудповинности в виде выработки электричества.

В результате, среди прочего, они хорошо работают только тогда, когда свет падает на них под прямым углом, то есть в полдень или на экваторе. Утро, вечер, зима — вот время, когда солнечные лучи в развитых странах падают под большими углами — а значит, эффективность неподвижной солнечной батареи в умеренных широтах уменьшается примерно в полтора раза от максимально доступных величин.

Поэтому-то исследователи и разработали новую бумагу на основе обычной древесины, имеющую не только прозрачность в 96%, но и показатели рассевания света порядка 60% — лучшие среди всех известных для веществ с высокой прозрачностью.

Как-то странно, скажете вы: у бумаги вроде бы иные свойства; какие, к чёрту, 96% прозрачности?! Дело в том, что у обычной бумаги структура микропористая. Здесь же использовалась нанопористая бумага (размер пор на порядки меньше), поэтому в ней нет микрополостей с воздухом внутри, повышающих рассеивание света в обычной бумаге и вместе с тем делающих её малопрозрачной. Достигается это обработкой бумаги таким методом, который ослабляет водородные связи между её микроволокнами, после чего плотность материала растёт, а структура резко меняется.

Тем не менее полости в бумаге всё равно остаются и, несмотря на меньший размер, всё же довольно прилично рассеивают свет, что позволяет надеяться на включение такой нанобумаги в состав новых солнечных батарей.

Коэффициент пропускания и способность к рассеиванию света для различных материалов, включая новую наноструктурированную бумагу.


Покрыв в ходе экспериментов новинкой кусок обычного кремния, разработчики пришли к выводу, что использование света в солнечных батареях, наделённых такой поверхностью, может вырасти на 10%, и это приведёт к такому же росту КПД вне зависимости от конкретного состава фотоэлемента, оснащенного новой бумагой. В связи с тем, что процесс ламинирования такой нанобумагой (как и сырьё для её производства) не слишком дорог, бумажной оболочкой имеет смысл наделять не только новые солнечные батареи, но и уже установленные образцы.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nano Letters.

Подготовлено по материалам Phys.Org.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10011088/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта