Wanasayansi Wa Merika Wanaunda Kiini Kipya Cha Jua Ambacho Hupiga Upeo Wa Zamani Wa Nadharia

Maabara ya Kitaifa inayoweza Kubadilishwa tu ilibandika haki za kujisifu kwa seli inayofaa zaidi ya jua hadi leo. Kifaa kipya cha PV kinapita zaidi ya kikomo cha kinadharia cha 33% na kinakaribia karibu na kiwango cha 50%, ikiingia kwa 47.1% ya kuvutia. Ubaya ni kwamba vifaa vya utendaji wa hali ya juu kama hizi vina tabia inayokera ya kujipandisha bei kutoka sokoni. Wanakwama katika anga za juu na maeneo mengine ya niche. Walakini, utendaji mzuri unaweza kulipia katika siku zijazo za kijani kibichi, ingawa gharama ya jua-anuwai ya jua tayari iko chini na inapungua.

Wanasayansi John Geisz (kushoto) na Ryan France walitengeneza kiini cha jua ambacho kinafaa kwa asilimia 50 '”na Dennis Schroeder, NREL.

Rekodi Mpya ya Ufanisi wa Seli ya jua

Kabla ya kufika kwenye uchumi wa kijani kibichi wa siku zijazo, wacha tuangalie haraka utafiti huo mpya wa picha kutoka NREL.

Kwa wale mlio mpya kwa mada, wazo la msingi ni kwamba mchanganyiko sahihi wa vifaa unaweza kuboresha uwezo wa seli ya jua kubadilisha nishati ya jua kuwa umeme.

Hadi sasa, silicon imeonekana kuwa kiwango cha dhahabu kwa ufanisi wa seli za jua. Kikomo cha 33% kinategemea seli moja za makutano ya jua, ambayo hutumia silicon tu.

Kwa kubadili vifaa, kuongeza makutano zaidi, na kufanya vituko vya kuvutia vya uhandisi kati, unaweza kushinikiza kupita kikomo hicho.

Seli zingine za jua za makutano, kwa mfano, zinaweza kuzidi 45% chini ya jua kali.

Seli mpya ya jua ya NREL ni jambo la makutano sita ya aina ya III-V ("III-V" inahusu nafasi ya vitu vya kufyonza mwanga kwenye meza ya upimaji).

Unaweza kupata maelezo yote kutoka kwa karatasi ya utafiti, iliyochapishwa kwenye jarida la Nishati ya Asili chini ya kichwa, "Sita-makutano III-V seli za jua na 47.1% ya ufanisi wa ubadilishaji chini ya mkusanyiko wa jua 143," lakini ikiwa una muda tu wa uwanda toleo la lugha, wazo la kimsingi ni kwamba kila moja ya makutano sita yanakamata sehemu tofauti za wigo wa jua.

Kupitia uchawi wa uhandisi wa kisasa na teknolojia ya nanoteknolojia, seli mpya ya jua inajumuisha tabaka 140 za vifaa anuwai, lakini ni nyembamba kuliko nywele.

Ikiwa hiyo inaonekana kuwa ya bei kubwa, labda ni. NREL imekuwa ikifanya kazi kuleta gharama za seli za jua za III-V chini, lakini hutumiwa katika nafasi na matumizi mengine ya niche ambapo ndogo ni nzuri na pesa sio kikwazo.

Ghali ya Seli ya Jua hukutana na Kuzingatia Umeme wa Jua

Kama kwa matumizi zaidi ya kawaida katika maisha ya kila siku, hiyo inaweza kuwa kwenye kadi.

Timu ya utafiti inasema kwamba seli yao mpya ya jua ilipata alama ya kuweka rekodi ya 47.1% chini ya nuru iliyokolea. Chini ya sawa na jua moja tu, * inaweka tu ufanisi wa ubadilishaji wa 39.2%.

Kiwango hicho cha 39.2% kinaweza kuonekana kidogo chini ya kuvutia lakini bado sio kitu cha kupiga chafya. Kwa kweli, 39.2% inaweka rekodi mpya ya ulimwengu kwa ufanisi wa ubadilishaji wa jua moja, ambayo timu ya NREL inajisifu kwa haki ya ufanisi wa seli ya jua kwa kifaa hicho hicho.

Zaidi kwa uhakika, tofauti katika ufanisi wa uongofu kati ya jua moja na taa iliyojilimbikizia inaonyesha kwamba kunaweza kuwa na njia ya kiuchumi ya kupeleka seli sita za makutano ya III-V kwenye soko la misa.

Ikiwa unadhani rafiki yetu wa zamani anayejilimbikizia nguvu ya jua anaweza kuwa kiunga, kimbia nje na ununue sigara.

"Njia moja ya kupunguza gharama ni kupunguza eneo linalohitajika, na unaweza kufanya hivyo kwa kutumia kioo kukamata taa na kuelekeza taa chini kwa uhakika," anaelezea mwanasayansi wa NREL Ryan France, ambaye aliandika utafiti huo mpya.

Kwa kusema kwa hiari, wazo ni kutumia uwanja mkubwa wa vioo visivyo na gharama kubwa kusawazisha gharama ya uwanja mdogo wa seli zenye nguvu za jua.

Ndogo kiasi gani? Kulingana na Ufaransa, unaweza kuishia kutumia sehemu ya vifaa vya semiconductor ikilinganishwa na seli ya kawaida ya jua ya silicon, kwa agizo la 1/100 au hata 1/1, 000.

Je! Ni Nini Kilitokea Kwa Kuzingatia Umeme wa Jua?

Ikiwa yote yatakwenda kulingana na mpango, hiyo itakuwa uthibitisho tamu kwa kuzingatia mashabiki wa nguvu za jua.

Idara ya Nishati ya Amerika ilionyesha CSP wakati wa utawala wa Obama, lakini wakati huo teknolojia hiyo ilikuwa polepole kujidhihirisha katika soko.

Katika miaka ya hivi karibuni, umakini wa jua umechukua. Mtazamo wa sasa ni juu ya nishati ya joto pamoja na uhifadhi wa nishati, lakini uwezekano wa kuongeza pembe ya photovoltaic inaweza kuipatia tasnia ya CSP njia nyingine ya nishati ya jua kufuata.

Kwa upande wa joto, Idara ya Nishati imeongeza hamu yake ya kuzingatia nguvu ya jua katika miaka ya hivi karibuni na kulenga eneo la jua kali. Bill Gates wa Microsoft pia ametumbukiza kidole kwenye uwanja wa joto wa juu wa CSP, kwa sura yake mpya kama mwekezaji wa teknolojia ya hali ya juu.

Picha: "Wanasayansi John Geisz (kushoto) na Ryan Ufaransa walitengeneza kiini cha jua ambacho kina ufanisi karibu 50%" na Dennis Schroeder, NREL.