Kuriama nauja saulės elementų technologija

Publikuota: 2011 m. spalio 4 d. antradienis

Jau ne vienerius metus mokslininkai kaip įmanydami bando padidinti saulės elementų efektyvumą ir sumažinti jų gamybos kainą. Dabar tyrėjams į galvą šovė šis bei tas įdomaus – pabandyti saulės elementuose surinktai šviesai sukelti „užmaršumą“.

JAV Energijos departamento Argono nacionalinės laboratorijos mokslininkai Krisas Giebinkas (Chris Giebink) ir Garis Viderechtas (Gary Wiederrecht), bendradarbiaudami su Šiaurės vakarų universiteto (JAV) profesoriumi Maiklu Vasielivskiu (Michael Wasielewski), tyrinėjo fluorescentinio plastiko, vadinamo liuminescenciniu saulės koncentratoriumi, panaudojimą saulės elementuose.

„Tam, kad saulės energija būtų konkurencinga energijos rinkoje, mums reikia arba iš jau gaminamų saulės elementų išgauti daugiau energijos, arba surasti, kaip pagaminti pigesnius elementus, kurie sugeneruotų tą patį energijos kiekį“, – aiškina K. Giebinkas. Visi trys tyrėjai dirba Argono – Šiaurės vakarų saulės energijos tyrimų centre. Šis centras – vienas iš 46, kuriuos 2009 metais įkūrė JAV Energijos departamento Mokslo skyrius.

Viena iš galimų strategijų – sutelkti saulės šviesą, kad ši jau sumontuotuose saulės elementuose sugebėtų sukurti kuo daugiau elektros energijos. Tyrėjai bando išsiaiškinti, kaip efektyviausiai ir pigiausiai surinkti didžiausią galimą šviesos kiekį. Nors lęšiai ir veidrodžiai yra vienas iš galimų variantų (prisiminkime, kaip vaikystėje saulėtą dieną padidinamuoju stiklu degindavome popieriukus), vis dėlto juos reikia nuolatos sukti taip, kad šie sektų dangumi keliaujančią saulę. Tai nėra labai efektyvu dėl brangokos sekimo sistemos sumontavimo.

Liuminescenciniai saulės koncentratoriai yra nebrangi alternatyva, mat jų funkcionavimui užtikrinti nereikia sekti saulės kelio danguje. Kaip teigia K. Giebnikas, šie prietaisai sugertą saulės šviesą šiek tiek modifikuoja.

„Mes aktyviai paslenkame šviesos dažnį ją sugerdami ir perspinduliuodami, – aiškina jis. – Šis procesas primena plokščią piltuvėlį: mes bandome plastikinės plokštelės, pripildytos dažais, paviršiumi sugerti kuo daugiau šviesos, tuomet ją nukreipti į briaunas. Taip siekiame kaip įmanoma labiau suintensyvinti šviesą.“

Kaip užsimena mokslininkas, teorinis šio šviesos stiprinimo potencialas gali viršyti šimto „saulių“ ekvivalentą – saulės spinduliavimo matavimą viename taške. Vis dėlto realus tokio proceso įgyvendinimas kol kas nedavė tokio didelio rezultato.

„Pagrindinis sunkumas, su kuriuos susiduriame, yra tai, kad šviesa plokštelėse galiausiai pasimeta – arba dėl sklaidos, arba dėl pakartotinės sugerties, – guodžiasi tyrėjas. – Mes bandome šią problemą įveikti.“

Naudodami Argono nanomedžiagų centro instrumentus ir įrangą, tyrėjai sutelkė dėmesį į tai, kaip liuminescenciniuose saulės koncentratoriuose šviesa yra pakartotinai sugeriama ir išspinduliuojama. Mokslininkai bando išnaudoti optinį mikroertmių efektą, kuris pasireiškia, kuomet struktūros matmenys susilygina su šviesos bangos ilgiu. Šiuo atveju tyrėjai galėjo panaudoti keliolika plonųjų plėvelių, kurių storis nanometriniu masteliu buvo šiek tiek pakitęs, kad sukurtų rezonansinio poslinkio efektą. Šio efekto esmė yra ta, jog šviesa ima „nebeatpažinti“ aplinkos, iš kurios ji buvo išspinduliuota, o tai gerokai sumažina pakartotinę jos sugertį.

„Tai iš tiesų primena šviesos užmaršumą – jeigu šviesa pamiršta, kaip ji čia pateko, gerokai sumažėja jos sklaidos arba pakartotinės sugertiems tikimybė“, – prideda G. Viderechtas.

Nors Argono laboratorijos tyrėjai išsiaiškino, kaip veikia vienmačiai liuminescenciniai saulės koncentratoriai, jie yra įsitikinę, jog dvimatė šių prietaisų analizė duos dar didesnį rezonansinio poslinkio efektyvumą. „Mes atskleidėme bendrą principą, tad dabar tiesiog turime surasti geriausią liuminescencinių saulės koncentratorių konstrukciją“, – pabaigia pasakojimą K. Giebnikas.

Šaltinis: mokslasplius.lt
Kopijuoti, platinti, skelbti bet kokią portalo News.lt informaciją be raštiško redakcijos sutikimo draudžiama.

facebook komentarai

Naujas komentaras


Captcha

susiję straipsniai

Populiariausi straipsniai

VGTU – dirbtinio intelekto ekspertas iš Londono imperinio koledžo

Vilniaus Gedimino technikos universitete (VGTU) vieši Londono imperinio koledžo (Jungtinė Karalystė) profesorius Björn W. Schuller. Viešnagė truks spalio 24-28 dienomis. skaityti »

Unikali Rygos lietuvių vidurinė mokykla švenčia 25-metį

Viena iš geriausių akademinių rezultatų pasiekiančių Latvijos mokyklų – Rygos lietuvių vidurinė mokykla – šiemet mini mokyklos įkūrimo 25-metį. skaityti »

Lietuvos sveikatos mokslo universitetas talkins Pasaulio sveikatos organizacijai

Nuo šių metų spalio 5 d. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) Slaugos fakultetas talkins Pasaulio sveikatos organizacijai (PSO). LSMU Slaugos fakultetas tapo PSO bendradarbiaujančiu centru Slaugos srityje. skaityti »

KTU mokslininkai: panaudotas padangas galima paversti degalais

Pasak ekspertų, iš vienos automobilio padangos, ją perdirbus, galima gauti iki 800 gramų benzino sudėtį atitinkančio produkto. skaityti »

Pasirašytas susitarimas dėl Šiaulių apskrities STEAM centro

Pasirašytas susitarimas dėl dalyvavimo kuriant ir koordinuojant Gamtos mokslų, technologijų, inžinerijos, matematikos tyrimų ir eksperimentinės veiklos atviros prieigos (STEAM) centrą Šiaulių apskrityje. skaityti »

SMK pristato naują iniciatyvą „Galiu viską“

SMK direktorė Gabija Skučaitė savo motyvuojančiame pranešime pristatė naują SMK iniciatyvą „Galiu viską“. skaityti »

KTU kuriamai inovacijų ekosistemai – Europos akademinės bendruomenės įvertinimas

KTU „Santakos“ slėnio veikla plėtojant inovacijų ekosistemą sulaukė didelio atgarsio prestižinėje Europos aukštųjų mokyklų asociacijos CESAER konferencijoje, kurios šių metų tema – „Universitetų vaidmuo atvirose inovacijose“ (angl. The Role of Universities in Open Innovation). skaityti »

Užsienio universitetai parodoje Vilniuje

Susitikite su užsienio universitetų atstovais parodoje „Tarptautinių studijų dienos 2016“ spalio 24 d. Vilniuje viešbučio Radisson Blu Hotel Lietuva konferencijų centre (Konstitucijos pr. 20). skaityti »

KTU mokslininkų sukurtas produktas padės kelininkams pasiruošti žiemai laiku

Bendrovės „Baltkalis“ ir Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkių bendradarbiavimo rezultatas – naujas, analogų neturintis, patentuotas ledo ir sniego tirpinimo mišinys „Ledo siaubas“. skaityti »

Anglų kalbos mokytojai ir dėstytojai rinksis į kasmetinę asamblėją ir konferenciją

Lietuvos edukologijos universiteto Filologijos fakulteto Anglų filologijos katedra kartu su socialiniu partneriu Lietuvos anglų kalbos mokytojų asociacija kviečia anglų kalbos mokymo specialistus, dirbančius įvairiose ugdymo įstaigose, į 18-ąją asamblėją ir konferenciją. skaityti »