Акция
Блог
Процитировать
Печать
Электронная почта
ЗакладкаНаука Каждый День (12 декабря 2009) — Бостонские исследователи Колледжа наблюдали "горячий электронный" эффект в солнечной ячейке впервые и успешно собрали неуловимые обвинения, используя ультратонкие солнечные ячейки, открывая потенциальную авеню к улучшенной эффективности солнечной энергии, сообщению авторов в текущем выпуске онлайн Прикладных Писем Физики.
- Солнечная энергия
- Термодинамика
- Неорганическая химия
- Физика
- Ядерная энергия
- Электричество
- Электропроводность
- Полупроводник
- Высокая температура
- Солнечный ветер
Когда свет захвачен в солнечных ячейках, он производит свободные электроны в диапазоне государств энергии. Но чтобы заманить в ловушку эти обвинения, электроны должны достигнуть основания группы проводимости. Проблема состояла в том, что эти чрезвычайно возбужденные "горячие" электроны теряют большую часть своей энергии нагреться по пути.
Горячие электроны наблюдались в других устройствах, таких как полупроводники. Но их высокая кинетическая энергия может вызвать эти электроны, также известные как "горячие авиакомпании," ухудшить устройство. Исследователи долго теоретизировали о льготах использования горячих электронов для солнечной энергии через так называемое "3-ье поколение" устройства.
При использовании ультратонких солнечных ячеек - фильма меньше чем 30 миллимикронов толщиной - команда развивала механизм, способный извлечь горячие электроны в моменты прежде, чем они охладятся - эффективно открытие нового "аварийного люка", через который они типично не едут, сказал соавтор Майкл Дж. Ногтон, Профессор Эвелина Дж. и Роберта А. Ферриса Физики в Бостонском Колледже.
Успех команды сосредоточился на уменьшении окружающей среды, в пределах которой электроны в состоянии убежать, сказал Профессор Физикса Крзисзтофа Кемпы, ведущего автора бумаги.
Kempa сравнил вызов попытке нагреть плавательный бассейн с горшком кипящей воды. Бросьте горшок в центр объединения и не было бы никакого изменения в температуре на краю, потому что высокая температура рассеет в пути. Но бросьте горшок в слив, заполненный холодной водой, и высокая температура вероятно подняла бы температуру в меньшей области.
"Мы сократили размер солнечной ячейки, делая это тонкий," сказала Кемпа. "При этом, мы приближаем эти горячие электроны на поверхность, таким образом они могут быть собраны с большей готовностью. Эти электроны должны быть захвачены в меньше чем пикосекунда, которая является меньше чем одним trillionth секунды."
Ультратонкие ячейки продемонстрировали полную конверсионную эффективность власти приблизительно 3 процентов, используя одну пятидесятую поглотителей столь же толстую как обычные ячейки. Команда приписывала прибыль захвату горячих электронов и сопровождающего сокращения иссушающей напряжение высокой температуры. Исследователи признали, что эффективность фильма ограничена незначительной легкой коллекцией ультратонких соединений. Однако, объединение фильма с лучшей заманивающей в ловушку свет технологией - такой как структуры nanowire - могло значительно увеличить эффективность в ультратонкой горячей электронной солнечной технологии ячейки.
В дополнение к Naughton и Kempa, исследовательская группа включала Профессора Физикса Жифенга Рена, Адъюнкта - профессора Исследования и Лабораторного Директора Андрзеджа А. Херкзински, Исследователя Янтэо Гэо, докторанта Тимоти Киркпэтрика, и Джекуба Рибкзински Корпорации Solasta, МАМЫ Ньютона, которая поддерживала исследование. Naughton, Kempa и Рен - руководители в фирме экологически чистого вида энергии также.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных Бостонским Колледжем, через EurekAlert!, обслуживание AAAS.
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
Новый Мировой рекорд Для Эффективности Для Солнечных
Ячеек; Недорогой, Чтобы Произвести 
Тонкослойные Солнечные Ячейки Могут Принести Более дешевую
Зеленую Власть 