Neue Antireflexbeschichtung machen Sonnenkollektoren 96,2% Sonnenlicht absorbieren

Neues Anti

Ich mag die Art und Weise, wie sich die Wissenschaft entwickelt und noch Jahre scheint niemand die neuen Erfindungen zu betrachten. Dies kann bei Solar der Fall sein, denn fast wöchentlich entdecken wir Neuigkeiten über nützliche Erfindungen auf dem Gebiet der Solarenergie. Stattdessen werden alte und ineffiziente Methoden immer noch kommerzialisiert und "gefördert", zu ihren hohen Preisen, als ob sie ihre tatsächliche Nutzung unter realen Bedingungen verringern, nicht fördern wollten.

Vor ein paar Tagen haben Forscher vom Rensselaer Polytechnic Institute gemacht Öffentlichkeit eine neue Möglichkeit zur Verbesserung der derzeitigen Solarmodule durch Verwendung von Nanotechnologie, um eine antireflektierende Beschichtung für sie zu schaffen.

"Um maximale Effizienz bei der Umwandlung von Solarstrom in Elektrizität zu erreichen, möchten Sie ein Solarpanel, das nahezu jedes einzelne Photon des Lichts unabhängig von der Position der Sonne im Himmel absorbieren kann", sagte Shawn-Yu Lin, Professor für Physik in Rensselaer und a Mitglied der Future Chips Constellation der Universität, die das Forschungsprojekt leitete. "Unsere neue Antireflexbeschichtung macht dies möglich."

Gegenwärtige Techniken, die das Aussetzen der Solarzelle gegenüber dem maximalen Lichteinfangwinkel der Sonne maximieren, werden durch Verwendung komplizierter Elektronik und Computersysteme erreicht, die entweder der Sonne durch aufeinanderfolgende Annäherungen folgen oder die Position der Sonne gemäß einer speziellen Software berechnen.

Die antireflexive Beschichtung von Shawn-Yu macht genau dies und noch mehr: Sie lässt die Zelle 92,21 Prozent des einfallenden Lichts absorbieren, verglichen mit 67,4 Prozent, die die Solarzelle aufnehmen würde, wenn sie keine Beschichtung hätte.

"Zu Beginn des Projekts fragten wir:" Wäre es möglich, eine einzige antireflektierende Struktur zu schaffen, die von allen Seiten funktionieren kann? "Dann haben wir das Problem aus einer fundamentalen Perspektive betrachtet, unsere Theorie getestet und verfeinert und eine neue Methode entwickelt Arbeitsgerät ", sagte Lin. Rensselaer-Physik-Doktorand Mei-Ling Kuo spielte eine Schlüsselrolle in den Untersuchungen.

Klassische antireflexive Beschichtungen sind so konstruiert, dass sie Licht einer bestimmten Wellenlänge durchlassen. Lins neue Beschichtung stapelt sieben dieser Schichten aufeinander, so dass jede Schicht die Antireflexionseigenschaften der darunter liegenden Schicht verbessert. Diese zusätzlichen Schichten helfen auch, den Sonnenlichtfluss in einen Winkel zu "biegen", der die Antireflexeigenschaften der Beschichtung erhöht. Das bedeutet, dass jede Schicht nicht nur Sonnenlicht durchlässt, sondern auch Licht, das sonst von den darunter liegenden Schichten reflektiert wurde.

Die sieben Schichten mit einer Höhe von jeweils 50 Nanometern bis 100 Nanometern bestehen aus schräg gestellten Siliziumdioxid- und Titandioxid-Nanostäbchen - jede Schicht ähnelt einem dichten Wald, in dem das Sonnenlicht zwischen den Bäumen "gefangen" wird . Die Nanostäbe wurden über eine chemische Dampfverteilung an einem Siliziumsubstrat befestigt, und Lin sagte, dass die neue Beschichtung an fast allen photovoltaischen Materialien zur Verwendung in Solarzellen, einschließlich III-V-Mehrfachverbindung und Cadmiumtellurid, angebracht werden kann.

Wenn diese Erfindung auf effizientere Solarzellen angewendet wird, wie sie Nanosolar herzustellen versucht, oder William Yuans 3D-Modelle (wenn sie in die Realität umgesetzt werden), kombiniert mit einem Solarkonzentrator, werden wir eine Menge davon ernten können Energie durch "nur auf die Sonne starren". Menschen werden zum Mars fliegen ... sind sie nicht in der Lage, sich selbst zu einfacheren Energiequellen zu machen? Oder ... haben wir noch genug Geld, blauer Himmel oben und grünes Gras unter unseren nackten Füßen, um uns nicht zu kümmern? Nun, für wie lange?

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