Новая производственная методика может привести к прорыву в области солнечных энергосистем

01 марта 2013
0

Исследователь Брайан Уиллис, преподающий инженерию в Университете Коннектикута (США), разработал инновационную методику производства, способную обеспечить технологический прорыв, к которому ученые стремились в надежде значительно усовершенствовать солнечные энергосистемы.

Многие годы исследователи изучали потенциальные преимущества новой ветви солнечных технологий, предполагающей использование невероятно малых антенных массивов, которые теоретически способны улавливать более 70% солнечного электромагнитного излучения и одновременно преобразовывать его в пригодную для применения электроэнергию.

Новая производственная методика может привести к прорыву в области солнечных энергосистем
— Новая производственная методика может привести к прорыву в области солнечных энергосистем

Такая технология была бы значительно совершеннее кремниевых солнечных панелей, которые широко используются сегодня. Даже лучшие кремниевые панели улавливают лишь 20% доступного солнечного излучения, а для конвертации накопленной энергии в электричество, подходящее для коммерческих энергосетей, необходимы отдельные механизмы. Ограниченная эффективность панелей и высокие затраты на разработку являются основными препятствиями на пути к широкому применению солнечной энергии в качестве практичной замены традиционного ископаемого топлива.

Однако, хотя наномасштабные антенны показывали потенциал в теории, ученые не располагали технологией, необходимой для конструирования и тестирования таких устройств. Процесс производства чрезвычайно сложен. Наноантенны, или, как их еще называют, ректенны, должны быть способны работать со скоростью видимого света и конструироваться таким образом, чтобы их центральную пару электродов разделяло расстояние всего в 1–2 нм.

Инновационный процесс производства, разработанный Уиллисом, может обеспечить желанный прорыв в этой области. Новая разработка называется атомно-слоевым осаждением в выбранной области (ALD). Уиллис продемонстрировал, что посредством ALD можно точно покрыть кончик ректенны слоями атомов меди с промежутком в 1,5 нм. Размер промежутка имеет решающее значение, поскольку между двумя электродами ректенны создается туннельный переход, позволяющий осуществлять максимальную передачу электричества. Наномасштабный промежуток дает возбужденным электронам достаточно времени, чтобы туннелировать к противоположному электроду до того, как электрический ток обратится. Треугольный кончик ректенны затрудняет перемещение электронов в обратном направлении и, таким образом, способствует одностороннему току энергии.

Комментарии (0)

    Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.

    При использовании материалов данного сайта прямая и явная ссылка на сайт www.radiomaster.net обязательна. 0.4176 s
    Яндекс.Метрика Rambler's Top100