| www.kurzweilai.net

Розроблено новий світлопоглинаючий матеріал, ефективність якого майже дорівнює "ідеальному" значенню

Схожі повідомлення

Створено мініатюрний квантовий спектрометр, який можна вбудовувати в смартфон або комп’ютер

Новий магнітний матеріал дозволить зробити менш дорогими електричні автомобілі, вітрогенератори і багато іншого

Комбінація графена і нітриду бору дозволяє реалізувати ефективне управління променями світла

Новий тип суперконденсаторів зможе витіснити акумуляторні батареї

Вчені винайшли спосіб використовувати п’єзоелектричний ефект в "плоских" напівпровідникових матеріалах

Останні повідомлення

Китай стал безоговорочным лидером в солнечной энергетике

Ботаники «взломали» ксантофилловый цикл растений

В Индии завершилось строительство крупнейшей в мире солнечной электростанции

В углеродных нанотрубках вода замерзает даже при 105 градусах Цельсия

Китай предлагает построить солнечную электростанцию в чернобыльской зоне

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту повідомили про розробку нового матеріалу, для перетворення енергії падаючих на нього сонячних променів в тепло і, надалі, в електричну енергію. Але найнайголовніше, що ефективність перетворення нового матеріалу практично впритул наблизилось до теоретичної межі ефективності, якою володіє якийсь гіпотетичний ідеальний матеріал.



Новий матеріал поглинає світло будьякоїдовжини хвилі, що випромінюється Сонцем і досягає поверхні Землі. Але дослідникам довелося штучно пожертвувати довгохвильовим інфрачервоним діапазоном, незважаючи на те, що в цьому діапазоні переноситься істотна кількість енергії, в іншому випадку матеріал поглинача при нагріванні до певної температури сам став би втрачати велику кількість енергії, випромінюючи її в навколишнє середовище у вигляді довгохвильового інфрачервоного випромінювання.

Матеріал, є свого роду двомірним металево-діелектричним фотонним кристалом, здатний ефективно абсорбувати сонячне світло, що падає на поверхню під різними кутами. Всі фотонні ефекти на поверхні матеріалу реалізуються за допомогою так званих оптичних нанопорожнин, які виступають в роди ефективних пасток фотонів. Міняючи габаритні розміри цих пасток і порядок їх розташування, можна звужувати і розширювати діапазон довжин хвиль світла, що поглинається або зміщувати весь діапазон повністю в яку-небудь сторону. Матеріал витримує тривалий вплив високих температур, а його виробництво може бути без проблем розгорнуто в промислових (рулонних) масштабах.

Матеріал призначений для використання в сонячних фототермоелектріческіх преобразователях (solar-thermophotovoltaic, STPV) в яких енергія сонячного світла спочатку перетворюється в тепло, а лише потім - в електричну енергію. Максимальна ефективність таких STPV-перетворювачів досягається за допомогою концентрації відбитого від безлічі дзеркал сонячного світла. При цьому, температура матеріалу-поглинача може підніматися дуже і дуже високо, але, використання в складі матеріалу металів з високою температурою плавлення дозволяє йому витримувати без втрати своїх властивостей і деградації структури вплив температури в 1000 градусів за шкалою Цельсія безперервно протягом 24 годин.


Смуга ефективного поглинання світла

Дослідні зразки светопоглощающего матеріалу були виготовлені зі сплаву, що містить значну кількість рутенію, досить дорогого металу. Але, "розроблена нами технологія досить гнучка по відношенню до використовуваних матеріалів" - розповідає Джеффрі Чоу (Jeffrey Chou), один з дослідників, - "В теорії ми можемо використовувати практично будь-який метал, здатний витримати вплив такої високої температури, наприклад, вольфрам або нікель ".

Як вже згадувалося вище, новий матеріал без проблем може вироблятись за допомогою існуючих технологій. "Наш матеріал є практично першим матеріалом, який може виготовлятися за допомогою технологій масового виробництва" - розповідає Чоу, - "Його можна виробляти рулонними нормами точно так же, як виробляють зараз рулони гнучких кремнієвих сонячних батарей. Нам вдалося виготовити стрічку такого матеріалу, шириною в 30 сантиметрів, в той час, як в попередніх спробах максимальна ширина виробленой стрічки не перевищувала декількох сантиметрів ". Зараз вчені працюють в напрямку застосування сплаву з дешевших альтернативних металів для створення світлопоглинаючого матеріалу. І за їх прогнозами, комерційний продукт на основі такого матеріалу може з’явитися протягом найближчих трьох-п’яти років.

Схожі повідомлення

Створено мініатюрний квантовий спектрометр, який можна вбудовувати в смартфон або комп’ютер

Новий магнітний матеріал дозволить зробити менш дорогими електричні автомобілі, вітрогенератори і багато іншого

Комбінація графена і нітриду бору дозволяє реалізувати ефективне управління променями світла

Новий тип суперконденсаторів зможе витіснити акумуляторні батареї

Вчені винайшли спосіб використовувати п’єзоелектричний ефект в "плоских" напівпровідникових матеріалах

Останні повідомлення

Китай стал безоговорочным лидером в солнечной энергетике

Ботаники «взломали» ксантофилловый цикл растений

В Индии завершилось строительство крупнейшей в мире солнечной электростанции

В углеродных нанотрубках вода замерзает даже при 105 градусах Цельсия

Китай предлагает построить солнечную электростанцию в чернобыльской зоне

Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль