โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

ปรับจุดควอนตัมให้มีหน้าต่างพลังงานแสงอาทิตย์สองบานขึ้น

Anonim

นักวิจัยกำลังสร้างหน้าต่างแสงอาทิตย์สองบานที่สร้างกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและสร้างแรเงาและฉนวนกันความร้อนสำหรับการวัดที่ดี ทั้งหมดนี้เป็นไปได้โดยสถาปัตยกรรมหน้าต่างใหม่ซึ่งใช้สองชั้นที่แตกต่างกันของจุดควอนตัมต้นทุนต่ำที่ปรับแต่งเพื่อดูดซับส่วนต่าง ๆ ของสเปกตรัมแสงอาทิตย์

การโฆษณา


เนื่องจากประสิทธิภาพการทำงานที่แข็งแกร่งที่เราสามารถทำได้ด้วยวัสดุที่มีต้นทุนต่ำและสามารถใช้งานได้กับกระบวนการผลิตเหล่านี้หน้าต่างแบบ double-pane ของควอนตัมดอทและเครื่องกำเนิดพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรืองแสงที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นเป็นวิธีใหม่ในการลดต้นทุนของพลังงานแสงอาทิตย์ " นักวิจัยนำ Victor Klimov กล่าว " วิธีการเติมเต็มเทคโนโลยี photovoltaic ที่มีอยู่โดยการเพิ่มตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงไปยังแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีอยู่หรือรวมไว้เป็นหน้าต่างกึ่งโปร่งใสในสถาปัตยกรรมของอาคาร

กุญแจสำคัญในการพัฒนาครั้งนี้คือ "การแบ่งแยกรังสีดวงอาทิตย์" ซึ่งจะช่วยให้สามารถประมวลผลโฟตอนแสงอาทิตย์ที่มีพลังงานสูงและต่ำกว่าได้ โฟตอนที่มีพลังงานสูงสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นซึ่งอาจเพิ่มกำลังการผลิตโดยรวม วิธีนี้ยังช่วยปรับปรุง photocurrent เนื่องจากจุดที่ใช้ในชั้นด้านหน้าเป็น "reabsorption ฟรี"

เพื่อให้บรรลุนี้ทีม Los Alamos รวมเอาไว้ในไอออนของควอนตัมแมงกานีสซึ่งทำหน้าที่เป็นสิ่งสกปรกสูง แสงดูดซับโดยจุดควอนตัมกระตุ้นสิ่งสกปรกเหล่านี้ หลังจากการกระตุ้นแล้วไอออนของแมงกานีสจะปล่อยแสงที่พลังงานต่ำกว่าการดูดกลืนรังสีควอนตัม เคล็ดลับนี้ช่วยให้การสูญเสียเกือบสมบูรณ์ของการสูญเสียเนื่องจากการดูดซึมด้วยตนเองโดยจุดควอนตัม

ในการเปลี่ยนหน้าต่างเป็นนักสะสมแสงแดดเรืองแสงควบคู่ทีมลอสอาลามอสจึงได้นำเอาจุดควอนตัมแมกนีเซียมเจือจางขึ้นสู่พื้นผิวของบานกระจกด้านหน้าและเป็นชั้นของจุดควอนตัมมัมมี่ทองแดงที่เกิดขึ้นที่พื้นผิวด้านหลังบานประตู . ชั้นหน้าดูดซับส่วนที่เป็นสีฟ้าและรังสีอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมแสงอาทิตย์ขณะที่ส่วนที่เหลือจะได้รับจากชั้นล่าง

หลังจากการดูดซึมจุดจะปล่อยโฟตอนอีกครั้งที่ความยาวคลื่นอีกต่อไปแล้วแสงที่ปล่อยใหม่จะถูกชี้นำโดยการสะท้อนภายในทั้งหมดไปยังขอบกระจกของหน้าต่าง มีเซลล์แสงอาทิตย์ที่รวมอยู่ในกรอบหน้าต่างรวบรวมแสงและแปลงเป็นไฟฟ้า

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่ได้รับจาก DOE / Los Alamos National Laboratory หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว


Journal Reference :

  1. Kaifeng Wu, Hongbo Li, Victor I. Klimov เครื่องกำเนิดพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรืองแสงควบคู่ไปกับจุดควอนตัมแบบวิศวกรรม ธรรมชาติ Photonics, 2018; DOI: 10.1038 / s41566-017-0070-7