Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелей

Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелей

В Массачусетском технологическом институте был придуман способ повышения КПД обычных солнечных...

Комбинированные солнечные коллекторы с тепловыми трубками.

Комбинированные солнечные коллекторы с тепловыми трубками.

Солнечную энергию используют для получения горячей воды (теплого воздуха) и выработки...

Это интересно

В Массачусетском технологическом институте был придуман способ повышения КПД обычных солнечных панелей. Исследователи предлагают внедрить промежуточный нагревательный элемент между поверхностью панелей и потоком солнечного излучения. Идея заключается в том, что этот элемент при нагревании будет излучать в том спектре, который лучше всего подходит для поглощения стандартными кремниевыми элементами.
Нагревательный элемент увеличит КПД солнечных панелейНанофотонный солнечный термофотоэлектрический элемент, который составлен из нескольких слоёв углеродных нанотрубок в качестве поглотителя и фотонного кристалла Si/SiO2 в качестве излучателя, а также солнечной фотоячейки на 0,55 eV Каким бы нелогичным это не казалось, но добавление дополнительного этапа преобразования действительно повышает КПД, потому что дает возможность получения энергии от фотонов на частотах, которые как правило уходят впустую. В то же время обычные солнечные панели преобразовывают в электричество энергию ограниченного числа фотонов, соответствующих определённым рамкам по верхней и нижней границам диапазона. Несмотря на то, что кремниевая микросхема чувствительна к широкому спектру, многие фотоны проходят мимо неё. Данная проблема решается добавлением поглотителя из углеродных нанотрубок. Этот слой обладает чувствительностью к большему диапазону частот и нагревается до 962°C при бомбардировке фотонами. При этом он излучает фотоны строго определённой энергии, которые отлично поглощаются фотоячейкой и преобразовываются в электричество. Теоретики предсказывали появление подобной технологии еще несколько лет назад, но реализовать её на практике удалось только сейчас. Высказывалось утверждение, что благодаря термоэлементам можно будет преодолеть теоретический лимит эффективности преобразования солнечной энергии для кремниевых микросхем, который установлен на уровне 33,7% (предел Шокли-Квиссера). В данном случае КПД в теории может достигать 80%. Однако на практике учёным еще далеко до теоретически максимального предела. Прошлые эксперименты не могли продемонстрировать КПД выше 1%, но в Массачусетском технологическом институте была зафиксирована эффективность преобразования на уровне 3,2%. При этом авторы научной работы уверены в том, что в ближайшем времени смогут повысить его до 20%. Они утверждают, что этого достаточно, чтобы выпустить коммерческий продукт.

Дизайн :