Amerikanske medier: Forskning sier at nye solceller kan være fri fra mobiltelefonoppladningsproblemer

- May 02, 2018-


US Media: Forskning sier at nye solceller kan være fri for lading av mobiltelefoner


Amerikanske medier sier, tenk det, ikke lenger å lade mobiltelefoner, e-lesere, nettbrett PCer!

Ifølge rapporten fra den amerikanske "Science" Weekly-nettsiden 23. april rapporterte forskerne at de fant ut en ekstremt effektiv solcelle som kan bruke innendørs og overskyet utendørs spredt lys for å generere elektrisitet. Ved hjelp av denne typen solcelle kan det være mulig å utvikle en enhet som kan lades kontinuerlig og ikke nødvendigvis koble den inn igjen.


Det er rapportert at spredte solceller ikke er noe nytt, men de beste spredte lyscellene krever bruk av dyre halvledere. I 1991 oppfunnet Michael Gretzzel, en kjemiker ved Polytechnic University i Lausanne, den såkalte fargesensibiliserte solcellen, som fungerer best under lavt lys og er billigere enn et standard halvlederbatteri. Men under sterkt sollys kan de beste kvalitetens fargesensibiliserte solceller kun konvertere 14% av solenergien til strøm. I kontrast kan standard solceller konvertere 24% av solenergi til strøm. Årsaken til at dette skjer, er at energien kommer for fort og overskrider bearbeidingskapasiteten til fargestofffølsomme solceller. Men når energi kommer i langsommere fart, som det spredte lyset i et rom, kan Gretzel's fargestråle-sensibiliserte solceller konvertere 28% av lysenergien til strøm.


Det er rapportert at arbeidsprosedyret for fargesensibiliserte solceller er litt forskjellig fra det som gjelder for standard silisium solceller. I en standard silisium solcelle, vil solenergi absorbert av cellen sparke elektroner i silikonatomer til et høyere energinivå, slik at de kan krysse tilstøtende atomer og bevege seg til positivt ladede elektroder. Så blir de samlet der og shunted i kretsen. Det som er rart er at ledige stillinger etter at elektronene forlater atomet kan også flyttes. Over tid flyttes disse ledighetene til negativt ladede elektroder hvor de er fylt med elektroner fra en ekstern krets. Denne prosessen gjør at silisiumatomladningen i solcellen kan balanseres, slik at elektrisitet kan genereres kontinuerlig.


Imidlertid er fargen-sensibiliserte solceller forskjellig. Dette batteriet har også to elektroder som samler negative og positive ladninger, henholdsvis, men i midten av cellen er det en annen slags elektronisk leder, vanligvis noen titandioksidpartikler, i tillegg til silisium. Imidlertid absorberer titandioxyd lett svakt. Derfor belagde forskerne overflaten av disse titandioksidpartiklene med organiske fargemolekyler med gode lysabsorptjonsegenskaper. De absorberte fotonene aktiverer elektronene og ledighetene på disse fargemolekylene, akkurat som de gjør i silisium. Fargestoffet overfører umiddelbart de aktiverte elektroner til titandioxidpartiklene, som deretter overføres til den positive elektroden. Samtidig overføres ledige stillinger til den negative elektroden i elektrolytten som utfører ladningen.


Problemet med fargesensibiliserte solceller er at ledigheten beveger seg mindre raskt i elektrolytten, noe som fører til at ledigheten akkumuleres i nærheten av fargestoffet og titandioxydpartiklene. Hvis en aktivert elektron møter et tomt rom, vil de kombinere og slippe varmen i stedet for elektrisitet.


Rapporten sa at for å løse dette problemet, har forskere forsøkt å fortynne elektrolytten slik at ledigheten kan nå målet raskt. Men så lenge den litt fortynnede elektrolytiske løsningen ikke er perfekt, vil det føre til kortslutning, og hele solcellen blir skrapt.


Nå har Gretzer og hans kolleger funnet en mulig løsning. De utformet en kombinasjon av et fargestoff og et molekyl som er i stand til å utføre ledige stillinger og gjorde dem tett belagt på titandioxydpartiklene, noe som gir et perfekt belegg uten feil. Dette betyr at et sakte bevegelsesområde krever bare kort avstand for å nå den negative polen. Samtidig rapporterte de også at dette kompakte belegget også har økt effektiviteten av spredt lysutnyttelse med fargesensibiliserte solceller til 32%, nær den maksimale teoretiske verdien.


Michael Vasilevski, en kjemiker ved Northwestern University i USA, sa: "Dette er en virkelig bemerkelsesverdig forbedring." Selv om den nye enheten kun kan konvertere 13,1% av direkte sollys til elektrisitet, pekte tegnet Silevsky på at siden utnyttelseseffektiviteten til spredt lys har økt med nesten 20%, er det håp om å finne nye måter å forbedre effektiviteten til enheten under direkte sollys.


Ifølge rapporter, fordi kostnadene for fargesensibiliserte solceller er mye lavere enn det for silisium solceller, hvis de kan oppnå nærkisel solcelleffektivitet til en lavere pris, vil det bli en suksess. Før denne dagen kommer, kan fargenfølsomme solceller i det minste hjelpe oss med å lade mange enheter uten ledninger, plugger og eksterne strømforsyninger.


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