Új ötlet a napenergia hatékonyabb hasznosítására

A jelenlegi napelem cellák hatékonyságának javítása folyamatosan zajlik. Ennek a fejlesztésnek egy másféle megközelítését mutatta be a Kaliforniai Műszaki Intézetnél McCormick professzor.

PrizmaÉszrevétele szerint a napelem csak annyira hatékony, amennyi fényt tud begyűjteni. A napelemet érő fénymennyiségnek fizikai méretkorlátai vannak. A kérdés az, hogy a napelemre eső fény milyen hullámhosszú tartományát hasznosítjuk? Jelenleg sajnos csak egy kis szeletét. Ez azonnal adja a lehetőséget. A fény ugyanis nem olyan mint a lézer, ahol szinte minden energia egy adott hullámhosszaban jelenik meg, hanem az ultraibolyától a közeli infravörösig nagyon széles ez a tartomány.

Két szokatlan anyag, fém és szilícium-dioxid felhasználásával nanoméretű trapéz alakú rácsszerkezetet alakítottak ki. A két anyag önmagában nem nyeli el a fényt, nanoméretben együttműködve viszont nagyon magas a fényelnyelő hatásuk.
A szerkezet kialakításának célja pedig optikai rezonancia kialakítása, melynek segítségével a fény több időt “tölt el” az anyagban ezzel elősegítve a széles frekvenciatartományú elnyelődést.
Még egy előnye a szerkezetnek, hogy nagyobb szögből képes elnyelni a fényt (nem irányérzékeny), emiatt a nap természetes mozgására nem érzékeny.

A jelenlegi megoldás még nem alkalmas közvetlenül a napelemes hasznosításra ugyanis a szilícium dioxid nem elektromos árammá, hanem hővé alakítja az elnyelt energiát. A nanoszerkezet későbbi fejlesztésének iránya, hogy ugyanezt a megoldást napcellák felületén alkalmazzák.
Ha ez sikerül, akkor várhatólag vékonyabb, olcsóbb és hatékonyabb napelemeket lehet előállítani.

A hozzászólások le vannak tiltva.