Графен в солнечной энергетике

• Использование графена в солнечных батареях позволит их КПД повысить в три раза

P/S: (Использование графена в солнечных батареях позволит их КПД повысить в три раза )

Учитывая тот факт, что производство графена становится все дешевле и дешевле, в будущем этот уникальный материал будут все шире применять в разных устройствах начиная от обычной процессорной техники и кончая солнечными батареями с высоким КПД. Важно наверное чтоб и физики и химики и юристы работали как большой слаженный организм и путь от разработки до внедрения проходил без эксцессов и как можно быстрее. Тогда то возможно и наше поколение еще успеет на практике ощутить все плюсы использования графена в электронике. Если действовать прописными истинами в физике или химии вы большого прорыва не добьетесь. Чтоб стать известным или открыть что то новое нужно как минимум мыслить не ординарно, подходить к решению вопроса не стандартным путем, а так как кажется правильнее. Лишь только в таком случае новые открытия появляются, а за ними форумы и конференции и даже порой симпозиумы с вручением Нобелевских премий. Графен открыли Андрей Гейм и Константин Новосёлов совершенно случайно в 2010 году, используя просто карандаш и скотч, по итогам открытия их ждала Нобелевская премия. Графен в итоге все понимание физики перевернул, назревает настоящая революция в тех областях, где удалось уже как то применить этот уникальный материал. Что же такое графен, это по своей сути очень тонкий слой атомов углерода, его толщина не более одного атома. Графен можно получить из графита, он имеет очень и очень противоречивые свойства. И так, что же собственно не так с графеном? Какие законы физики нарушаются? Западным ученым удалось обнаружить факт появления сразу нескольких электронов при облучении всего одним фотоном. Такое свойство очень даже в будущем может увеличить КПД солнечных батарей. Вы спросите, а разве важно, как много выбивает фотон электронов из графена? Сейчас в солнечных батареях используют кремниевые пластины, свет попадая на них вырабатывает электричество. Суть такова, фотон попадая на пластину кремния выбивает из решетки кристалла свободные электроны, они то упорядоченные и становятся электрическим током. Все как бы просто, но есть несколько постулатов, которые нельзя нарушать, чтоб все работало исправно и длительное время. Чтоб оторвать электрон от атома фотоны должны иметь хорошую энергию, в противном случае кристаллическая решетка приходит в возбуждение, но электроны не высвобождаются и электричества попросту нет. Если же фотоны имеют большую энергию, то они и электроны выбивают и кристалл нагревают, таким образом идет побочный нагрев и для нормальной работы батареи нужно отводить лишнее тепло. И наконец третье очень важное, один фотон выбивает не больше одного электрона, а раз так то и КПД солнечных батарей такое вот низкое, на максимуме не больше 30% от возможного. Приходит солнечный свет и лишь 30% его идет в дело. На экваторе света много, а вот на севере мало, если на экваторе такие батареи можно использовать, то на севере не получится, они не будут достаточно питать все к чему будут подключаться в виду того, что света не будет хватать для нормальной работы. В случае если один фотон будет выбивать два или три электрона, как в случае с графеном, в северных широтах можно будет использовать солнечные батареи так же как и в любой иной части земной поверхности. А теперь самое интересное! Как же физики из Лозанны считали электроны при облучении платины одним фотоном? Если один фотон выделить можно, то фиксировать короткие процессы в графене очень трудно. Длительные эксперименты породили новую теорию и метод анализа, который впоследствии был назван «фотоэмиссионная спектроскопия углового и временного разрешения». Сам эксперимент проходил в таких условиях. пластину с тонким слоем графена поместили в камеру с глубоким вакуумом. Потом графен освещали коротким импульсом, который переводил электроны в свободное состояние. Далее материал подсвечивали специальным лазером и искали те места где были возбужденные электроны. Во времени сделали несколько снимков поверхности специальной фото камерой и получили точный результат. Один фотон выбивает от одного до трех электронов.
По материалам: News Mediacom
<<< главная >>>
<<<< назад >>>>

У нас ищут!

Новости науки

NEWS