Әлем жаңалықтары

Әлем жаңалықтары20.02.2024

Дөңес фотоэлементтер 66%-ға көп энергия тұта алады

QAZAQ GREEN. Жаңа зерттеу органикалық күн элементтерін кеңейтілген бұрыштық қамтуды қамтамасыз ететін жартылай сфералық қабықша құрылымымен қайта қарастыруды ұсынады, бұл әсіресе киілетін электроника сияқты икемді жарық түсіруді қажет ететін қосымшалар үшін тиімді, деп хабарлайды SPIE.

Тұрақты энергетикалық шешімдерді қууда күн элементтерін тиімді іздеу өте маңызды. Органикалық фотоэлементтер икемділігі мен үнемділігінің арқасында дәстүрлі кремний баламаларына болашағы зор балама болды. Дегенмен, олардың жұмысын оңтайландыру маңызды проблема болып қала береді.

Жаңа пішінді қабылдау

Абдулла Гюль университетінің (Түркия) жаңа зерттеуі органикалық фотоэлектрлік элементтердің құрылымын қайта қарастырды: қабықтың жартылай сфералық пішіні таңдалды, бұл жарық сіңіру мен бұрыштық қамтудың бұрын-соңды болмаған әлеуетін ашады. SPIE Journal of Photonics for Energy (JPE) журналында хабарланғандай, бұл инновациялық конфигурация жаңартылатын энергия технологияларының ландшафтын қайта қарауға уәде беретін жарықты барынша сіңіруге және бұрыштық қамтуға бағытталған. Зерттеу осы жаңа құрылымның керемет мүмкіндіктерін көрсету үшін жетілдірілген есептеу талдауы мен салыстырмалы бенчмарктар ұсынады.

Зерттеуде Абдулла Гюль университетінің профессоры Дуюнг Ха үш өлшемді соңғы элементтерді талдау (FEA) деп аталатын есептеу техникасы арқылы жарықтың жасуша құрылымымен және материалдарымен өзара әрекеттесуін егжей-тегжейлі зерттей отырып, жартылай сфералық қабық пішінінде белсенді қабаттағы сіңіру спектрлерін зерттейді. FEA құрылымдарды соңғы элементтер деп аталатын кішірек және басқарылатын бөліктерге бөлу арқылы күрделі инженерлік есептерді шешуге көмектеседі, бұл әр түрлі толқын ұзындығы мен жарықтың түсу бұрыштары сияқты әр түрлі жағдайларда бүкіл құрылымның әрекетін модельдеуге және талдауға мүмкіндік береді.

FEA нәтижелері таң қалдырады. Көлденең электрлік (TE)-поляризацияланған жарықтың әсеріне ұшыраған кезде, жартылай сфералық қабық құрылымы тегіс құрылымды құрылғылармен салыстырғанда жарық сіңуінің 66 пайызға айтарлықтай өскенін көрсетті. Сол сияқты, көлденең магниттік (TM)-поляризацияланған жарықтың әсеріне ұшыраған кезде 36 пайызға айтарлықтай жақсару байқалды.

Бұрын сипатталған жартылай цилиндрлік қабықтардан айырмашылығы, қабықтың жартылай сфералық құрылымы айқын көшбасшы болып шықты. Ол TE-поляризация үшін жарық сіңірудің 13 пайызға және TM-поляризация үшін әсерлі 21 пайызға жақсарғанын көрсетті.

Жарқын болашақ: әр түрлі қолдану салалары

Ерекше сіңіру мүмкіндіктерінен басқа, жартылай сфералық қабық құрылымы TE-поляризация үшін 81 градусқа және TM-поляризация үшін 82 градусқа жететін кеңейтілген бұрыштық қамтуды қамтамасыз етеді. Мұндай бейімделу әсіресе киілетін электроника сияқты икемді жарық түсіруді қажет ететін қосымшалар үшін өте маңызды.

Ха атап өткендей: «Жақсартылған сіңіру өнімділігі мен жан-жақты бағыттылық арқасында ұсынылған жартылай сфералық қабықшаның белсенді қабаттары органикалық күн элементтерін қолданудың әр түрлі салаларында, мысалы, биомедициналық құрылғыларда, сондай-ақ энергия алу үшін терезелер мен жылыжайлар, заттар интернеті және т.б. сияқты қосымшаларда пайдалы болады».

Қабықтың жартылай сфералық пішіні органикалық күн элементтерінің дамуында айтарлықтай секірісті білдіреді. Соңғы элементтерді талдау және инновациялық құрылымдық инженерия мүмкіндіктерін пайдалана отырып, бұл зерттеу жаңартылатын энергияға негізделген жарқын және тұрақты болашаққа жол ашуға көмектеседі.

19.04.2024
Apple жаңартылатын энергия көздері мен су ресурстарының тұрақтылығына күш салуда
18.04.2024
Еуропада екі мемлекет жел генераторларының қуатын арттырудың арқасында 100% жаңартылатын энергиямен қамтамасыз етілді
18.04.2024
IRENA есебі: ЖЭК-ке көшу энергия қауіпсіздігіне жаңа көзқарасты қажет етеді
17.04.2024
CATL өнеркәсіптік батареяны, Megapack Tesla баламасын ұсынды
17.04.2024
Бакуде жел электр станциясы салынады
17.04.2024
Қазақстан мен Оңтүстік Корея Түркістанда бу-газ қондырғысын салуға ниетті
17.04.2024
Астанада ҚР – ЕО Энергетика, көлік, қоршаған орта және климаттық өзгерістер жөніндегі кіші комитетінің 7-ші отырысы өтті
16.04.2024
Алмасадам Сәтқалиев: Қазақстан метан шығарындыларын азайту бойынша жұмысты күшейтуге ниетті
16.04.2024
Дубайда күн батареясымен жүретін көлік іске қосылуы мүмкін
16.04.2024
IRENA: Жел электр станцияларын енгізу құны үштен бірінен астамға төмендеді
16.04.2024
Абу-Дабиде министрлер мен энергетика көшбасшылары ЖЭК болашағын талқылайды
16.04.2024
Венгрия жылуды біртіндеп геотермалдық энергияға ауыстыруда
15.04.2024
Еуропалық комиссия ғимараттардың энергетикалық тиімділігі туралы заң қабылдады
15.04.2024
Финляндияда үлкен жерасты үңгірлері жыл бойына бүкіл қаланы жылыта алады
12.04.2024
Техаста СО2 мен судан отынның өнеркәсіптік өндірісі басталды
12.04.2024
ЕО жасыл ауысу үшін энергетикалық инфрақұрылымға €600 млрд инвестициялауы тиіс
12.04.2024
Ғарыштық күн энергиясы: SpaceX және General Motors бұрынғы инженерлері энергетика болашағын өзгертуде
12.04.2024
АҚШ таза энергияны пайдалануға рұқсат беру бойынша өз мақсатынан асып түсті
11.04.2024
Қызылордада эко-фазендаға 105 кВт күн станциясы орнатылды
11.04.2024
АҚШ-та сыртқы кванттық тиімділігі 190% күн панельдеріне арналған материал әзірледі