Industri

UCR mengembangkan lapisan panel surya baru untuk meningkatkan efisiensi

UCR mengembangkan lapisan panel surya baru untuk meningkatkan efisiensi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Meskipun matahari memancarkan lebih dari 50 persen cahayanya sebagai cahaya 'inframerah-dekat', sel surya hanya dapat menyerap cahaya tampak, yang berarti bahwa panel surya hanya mencapai efisiensi sekitar 20 persen. Namun, tim ahli kimia di University of California Riverside sekarang telah menemukan cara untuk meningkatkan efisiensi panel surya dengan menggabungkan nanocrystals semikonduktor anorganik dengan molekul organik, sehingga berhasil 'mengubah' foton di daerah tampak dan dekat-inframerah spektrum matahari. Pemikiran di balik penelitian ini adalah bahwa energi surya bisa lebih murah jika jumlah lahan yang dibutuhkan untuk memasang panel surya, serta biaya tenaga kerja yang terlibat dalam konstruksi, dapat dikurangi.

“Wilayah inframerah dari spektrum matahari melewati materi fotovoltaik yang membentuk sel surya saat ini” kata Profesor Kimia, Christopher Bardeen yang melakukan proyek tersebut bekerja sama dengan Asisten Profesor Kimia Ming Lee Tang. “Ini adalah energi yang hilang, tidak peduli seberapa bagus sel surya Anda. Materi hibrid yang kami hasilkan pertama menangkap dua foton inframerah yang biasanya melewati sel surya tanpa diubah menjadi listrik, kemudian menambahkan energinya bersama-sama untuk membuat satu foton berenergi lebih tinggi. Foton yang terbalik ini mudah diserap oleh sel fotovoltaik, menghasilkan listrik dari cahaya yang biasanya akan terbuang percuma. "

Panel surya dengan pelangi [Sumber Gambar: Steve Jurvetson, Flickr]

Profesor Bardeen menambahkan bahwa bahan pada dasarnya 'membentuk kembali spektrum matahari' sehingga lebih cocok dengan bahan PV yang digunakan dalam sel surya. Pemanfaatan bagian inframerah dari spektrum matahari dapat meningkatkan efisiensi PV surya hingga 30 persen atau lebih. Bardeen dan Tang menggunakan kadmium selenide dan timbal selenide semikonduktor nanocrystals dan senyawa organik diphenylanthracene dan rubrene. Kedua ilmuwan tersebut menemukan bahwa nanocrystals cadmium selenide dapat mengubah panjang gelombang yang terlihat menjadi foton ultraviolet, sedangkan nanocrystals lead selenide dapat mengubah foton yang hampir infrafred menjadi foton terlihat.

Bahan hibrida yang dihasilkan terkena sinar infra merah 980 nanometer yang kemudian menghasilkan cahaya fluoresen 550 nanometer jingga / kuning terbalik, hampir menggandakan energi foton yang masuk. Melapisi nanocrystals cadmium selenide dengan ligan organik memungkinkan Bardeen dan Tang meningkatkan proses hingga tiga kali lipat, sehingga memungkinkan rute ke efisiensi yang lebih tinggi.

Menurut Bardeen, cahaya 550 nanometer dapat diserap oleh bahan sel surya apa pun, kuncinya adalah bahan komposit hybrid.

"Senyawa organik tidak dapat menyerap dalam inframerah tetapi pandai menggabungkan dua foton berenergi lebih rendah ke foton berenergi lebih tinggi," katanya. “Dengan menggunakan bahan hibrida, komponen anorganik menyerap dua foton dan meneruskan energinya ke komponen organik untuk digabungkan. Senyawa organik kemudian menghasilkan satu foton berenergi tinggi. Sederhananya, anorganik dalam material komposit mengambil cahaya; zat organik mati. "

Proyek ini juga cocok untuk aplikasi potensial lainnya, termasuk pencitraan biologis, penyimpanan data, dan dioda pemancar cahaya organik. Bardeen menyatakan bahwa kemampuan untuk memindahkan cahaya dari satu panjang gelombang ke panjang gelombang lainnya, wilayah yang lebih berguna dapat mempengaruhi teknologi apa pun yang melibatkan foton sebagai input atau output.

Studi ini telah dipublikasikan di Huruf Nano dan didanai oleh dana dari National Science Foundation dan Angkatan Darat AS.


Tonton videonya: Panel Surya 20 WP - Hitung BEBAN-nya, AKI-nya, dan SCC-nya! (Desember 2022).