Tấm pin mặt trời chấm lượng tử hiệu quả. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Các tấm pin mặt trời chấm lượng tử hiệu quả

11.11.2012

Các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia (NREL, Mỹ) đã chứng minh hiệu quả cao của các tấm pin mặt trời chấm lượng tử. Sử dụng một quy trình gọi là tạo nhiều exciton (MEG), các nhà nghiên cứu đã tạo ra một tấm pin mặt trời trong đó mỗi photon ánh sáng hấp thụ màu xanh lam có thể tạo ra nhiều điện hơn 30% so với công nghệ thông thường.

Các tế bào năng lượng mặt trời mới sẽ sớm có thể vượt qua tất cả các công nghệ quang điện thương mại hiện có. Tế bào mới cho thấy hiệu suất lượng tử bên ngoài cao (EQE) - hơn 100% đối với các photon trong quang phổ mặt trời. Cần lưu ý rằng EQE không phải là hiệu suất, mà là tỷ lệ của các cặp electron lỗ trống trên số photon đập vào tấm pin mặt trời. Ngược lại, hiệu suất bên trong là tỷ số giữa số photon bị hấp thụ và electron được tạo ra.

Cho đến nay, chưa có tế bào quang điện nào tiếp cận 100% EQE. Các chất bán dẫn truyền thống chỉ tạo ra một điện tử từ mỗi photon, phần năng lượng còn lại bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Đồng thời, các cấu trúc nanomet tinh thể như chấm lượng tử phá vỡ hạn chế này, dẫn đến giảm tổn thất năng lượng và tăng sản lượng điện. Do kích thước siêu nhỏ của chúng, các chấm lượng tử hạn chế chuyển động của các electron và không cho phép năng lượng tiêu tán, điều này giúp cho việc sử dụng tối đa năng lượng photon.

Công nghệ MEG sử dụng hầu hết năng lượng photon một cách hiệu quả và đạt được EQE là 114%. Điều này cho phép chúng ta nói về khả năng tạo ra các tấm pin mặt trời quy mô đầy đủ dựa trên các chấm lượng tử, sẽ mạnh hơn đáng kể so với các tấm tương tự dựa trên chất bán dẫn truyền thống. Trong khi hiệu suất của ô thí nghiệm thấp - chỉ 4,5%. Tuy nhiên, đây chỉ là một mẫu trong phòng thí nghiệm nhằm chứng minh tác dụng của MEG, không phải là sản xuất điện. Các nhà khoa học tin rằng trong tương lai, các tấm pin mặt trời dựa trên chấm lượng tử sẽ vượt trội hơn hẳn các tấm pin truyền thống về mặt công suất và trở thành nguồn năng lượng thế hệ mới thân thiện với môi trường.

<< Quay lại: Máy quay video phát hiện tội phạm 12.11.2012

>> Chuyển tiếp: Sạc không dây cho ô tô điện - nhanh chóng và an toàn 11.11.2012

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Tạo ra bóng bán dẫn phân hủy sinh học dựa trên protein 24.03.2012

Một nhóm các nhà khoa học sử dụng các phương pháp tiên tiến từ nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau đã tạo ra một bóng bán dẫn dựa trên các protein có trong cơ thể con người. Theo tính toán của các nhà phát triển từ Đại học Tel Aviv, công nghệ mới có thể trở thành nền tảng cho các thiết bị nano điện tử linh hoạt khác nhau với khả năng tự phân hủy sinh học.

Một trong những vấn đề khi sử dụng silicon làm chất bán dẫn là bóng bán dẫn silicon phải được chế tạo từ trên xuống. Các nhà sản xuất lấy một tấm silicon và thực sự "cắt" một vi mạch ra khỏi nó. Phương pháp này hạn chế các khả năng của bóng bán dẫn, đặc biệt là về khả năng thu nhỏ và tính linh hoạt. Do đó, silicon đang nhanh chóng trở nên lỗi thời, và việc tái chế các thiết bị điện tử lỗi thời rất tốn kém và gây ô nhiễm môi trường.

Các nhà khoa học đã sử dụng những tiến bộ mới nhất trong hóa học và sinh học để tạo ra bóng bán dẫn hoàn hảo. Họ đã nghiên cứu nhiều sự kết hợp khác nhau của các protein trong máu, sữa và chất nhầy để tạo ra các phân tử tự tổ chức hình thành màng bán dẫn ở kích thước nano. Ví dụ, trong trường hợp protein máu, người ta có thể thu được các màng có độ dày khoảng 4 nanomet, mỏng hơn 4,5 lần so với việc sử dụng các công nghệ silicon hiện đại. Với sự trợ giúp của ba loại protein khác nhau, bạn có thể tạo ra một mạch điện tử hoàn chỉnh với những khả năng độc đáo. Ví dụ, một protein trong máu có khả năng hấp thụ oxy, cho phép sản xuất chất bán dẫn từ một số chất hóa học.

Đổi lại, protein sữa tạo thành các sợi hình thành cấu trúc của bóng bán dẫn, trong khi protein niêm mạc có khả năng giữ thuốc nhuộm huỳnh quang màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Do đó, mạch có thể phát ra ánh sáng trắng cần thiết cho quang học tiên tiến. Nói chung, các đặc điểm tự nhiên của mỗi loại protein mang lại cho các nhà nghiên cứu cơ hội kiểm soát các đặc tính của bóng bán dẫn hữu cơ: thay đổi độ dẫn điện, bộ nhớ, huỳnh quang, v.v.

Các bóng bán dẫn dựa trên protein có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực điện tử. Chúng lý tưởng cho các thiết bị nhỏ, linh hoạt vì không giống như silicon, chúng không bị vỡ. Điều này sẽ giúp nó có thể ra mắt một thế hệ màn hình dẻo, điện thoại di động, bộ cảm biến sinh học, bộ vi xử lý, v.v. mới. Đồng thời, thiết bị điện tử này sẽ có thể phân hủy sinh học và không gây hại cho môi trường.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web