Los nuevos paneles solares transforman el calor en la luz

Un equipo de investigadores del mit ha demostrado por primera vez el dispositivo se basa en el método, que permite solar панелипробиться a través teórico predicho por el techo de cuánto tiempo la luz del sol se puede convertir en electricidad.

Los resultados obtenidos se presentan en la revista Nature Energy, en el trabajo de докторанта del instituto de david Бирмана (David Bierman, profesora Evelyn van (Evelyn Wang), marín Солжачик (Marin Soljačić), y a otros cuatro de los científicos.






Mientras que todos los estudios de fotocélulas tradicionales se enfrentan a los mismos de los principales teóricos de restricciones, bearman dice, "con el sol термофотоэлектрическими elementos tiene la posibilidad de superar".

De hecho, la teoría predice que, en principio, este método, que incluye el apareamiento normales de las células solares con un adicional de capas de materiales de alta tecnología, podría, como mínimo, duplicar el límite teórico de la eficiencia, lo que podría permitir tener dos veces más potencia de la misma área de paneles.

El principio básico es simple: en lugar de disipar alguno la energía solar en forma de calor en el solar de la celda, toda la luz y el calor del primero son absorbidos por un componente intermedio, calienta hasta una temperatura que permita componente de la emisión de radiación térmica. Afinando los materiales y la configuración de estos agregados de las capas, se puede controlar el calor en forma de luz con la longitud de onda, que van a retener paneles solares. Esto aumenta la eficacia y reduce el calor generado por el sol del elemento.

El punto clave es el uso de materiales de alta tecnología llamados нанофотонные cristales, que pueden ser producidos para la radiación con precisión de una determinada longitud de onda de la luz, cuando se calienta. La efectiva prueba нанофотонноные cristales se combinan en un sistema verticalmente orientados hacia los nanotubos de carbono, y funcionan a alta temperatura de 1000 grados centígrados. Después del calentamiento нанофотонные cristales siguen emitir luz con una franja estrecha del espectro de longitud de onda específica, que coincide exactamente con el rango que la fotocélula puede captar y convertir a la corriente eléctrica.






"Los nanotubos de carbono casi perfecto absorbedor de toda la gama de colores", dice bearman, — "lo que le permite abarcar todo el espectro solar. Toda la energía de los fotones se convierte en calor". Luego, el calor de nuevo se emite en forma de luz, pero, gracias a la нанофотонной la estructura, se convierte en un solo color, que corresponden a la máxima eficiencia de la celda fotovoltaica.

En el proceso de trabajo, este enfoque sería utilizar un tono концентрирующую sistema, con lentes o espejos, фокусирующими la luz del sol para mantener la alta temperatura. El componente opcional de doble óptica filtro, permite que todo el que desee de la longitud de onda de la luz en una instalación fotovoltaica de la celda, lo que refleja de nuevo cualquier indeseables de la longitud de onda, ya que incluso este material superior no es perfecto en términos de límites de radiación. Se recogen de onda, a continuación, de nuevo se separan, ayudando a mantener la alta temperatura фотонного de cristal.

Bearman dice que este sistema puede ofrecer una serie de ventajas en comparación con los paneles fotovoltaicos, ya sea a base de silicio u otros materiales. Por un lado, el hecho de que фотонное el dispositivo produce las emisiones a base de calor, y no de la luz, lo que significa que no van a influir breves cambios en el medio ambiente, tales como las nubes que ocultan el sol. En realidad, siempre y cuando la combinación con el sistema de almacenamiento de calor, que, en principio, puede proporcionar el uso de la energía solar en la base. "Para mí la mayor ventaja es la posibilidad de obtener la potencia de salida continua a la demanda", dice.

Además, gracias a un método, mediante el cual el sistema utiliza la energía, que en caso contrario, será perdida en forma de calor, que puede reducir el exceso de calor que puede dañar algunos de los elementos solar концентрирующей del sistema.

El siguiente paso consiste en encontrar maneras de hacer una ampliación de la versión pequeña de un prototipo de planta piloto a escala de laboratorio o el desarrollo de métodos de fabricación de tales sistemas de la base de la rentabilidad.

 

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Fuente: facepla.net/the-news/energy-news-mnu/5476-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82-%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D1%8F.html

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