32%! Ladingseffektiviteten til det diffuse lyset er batteri

- Apr 27, 2018-


32%! Ladingseffektiviteten til det diffuse lysbatteriet er rekord


Forskerne rapporterer at solcellerne de utviklet kan benytte seg av lavintensitets diffus lys som eksisterer inne i bygningen og utenfor himmelen, og arbeidseffektiviteten er rekord. Disse batteriene kan produsere enheter som kontinuerlig kan lade noen gadgets uten å koble til strømforsyningen en dag.


image.png

Tenk deg at du aldri trenger å lade mobiltelefonen, e-leseren eller nettbrettet lenger. Forskerne rapporterer at solcellerne de utviklet kan benytte seg av lavintensitets diffus lys som eksisterer inne i bygningen og utenfor himmelen, og arbeidseffektiviteten er rekord. Disse batteriene kan produsere enheter som kontinuerlig kan lade noen gadgets uten å koble til strømforsyningen en dag.


Diffuse lys solceller er ikke nye, men de beste batteriene er avhengige av dyre halvledere. I 1991 fant Michael Graetzel, en kjemiker ved Det sveitsiske Forbundets polytekniske institutt, den såkalte fargesensibiliserte solcellen (DSSC). Den fungerer best i svakt lys og er billigere enn standard halvledermoduler. Under solrige forhold kan den beste DSSC imidlertid kun konvertere 14% av solenergien til elektrisitet, mens standard solcelle kan nå rundt 24%. Dette skyldes hovedsakelig at energien kommer så fort at DSSC ikke klarer det. Når energi kommer i langsommere hastigheter, som lavintensitets innendørs lys, kan Graetzel's DSSC konvertere 28% av lysenergien til strøm.


DSSC har fortsatt to elektroder som samler negative og positive ladninger. Men i midten har de forskjellige elektroniske ledere, vanligvis av titandioxyd (TiO2), i stedet for silisium. Imidlertid er TiO2 et svært svakt lysabsorberende middel. Av denne grunn har forskere anvendt organiske fargemolekyler som kan brukes som superlysabsorbenter på overflaten av disse partiklene. De absorberte fotonene stimulerer elektroner og hull i disse fargemolekylene, akkurat som i silisium. Fargen overfører straks de exciterte elektronene til TiO2-partiklene, og elektroner beveger seg langs dem til katoden. Samtidig ble hullet dumpet til en ledende væske kalt elektrolytt. Der fortsetter de å trenge inn og inn i negativt ladede elektroder.


Problemet med DSSC er at hullet ikke kan passere gjennom elektrolytten veldig raskt. Derfor akkumuleres de ofte i nærheten av fargestoffer og TiO2-partikler. Hvis de spente elektronene til slutt krasjer i hull, vil de slå sammen for å generere varme istedenfor strøm.


For å løse dette problemet, prøver forskerne å tynne elektrolytten, slik at hullet ikke trenger å reise langt nok for å nå målet. Imidlertid vil eventuelle feil i disse tynne lagene føre til at utstyret blir behandlet som et dødelig slag og ødelegge hele solcellen. Nå har Graetzel og hans kolleger foreslått en mulig løsning. De utformet en kombinasjon av fargestoffer og hulledende molekyler. Det kan vikle seg tett rundt TiO2-partiklene og skape et tett lag uten defekter. Dette betyr at avstanden til sakte bevegelige hull er mindre før de når den negative polen. Forskerne rapporterte i magasinet Joule at strammeren økte DSSCs diffuse lys effektivitet til 32% - nær teoretisk maksimum.



---- http: //www.cnsolarcharger.com