Využitie solárnych článkov sa môže zvýšiť vďaka javu, ktorý sa nazýva štiepenie singletov. Doteraz však boli aj pre odborníkov veľkou záhadou nevysvetliteľné straty energie počas tohto procesu.
Medzinárodná výskumná skupina zistila, čo sa počas štiepenia deje a kam uniká energia. Výsledky publikovali v žurnále Cell Reports Physical Science.
Súčasné využitie
Solárna energia je jedným z najdôležitejších nefosílnych ekologických udržateľných zdrojov elektrickej energie. V súčasnosti využívané solárne články na báze kremíka môžu využiť v priemere 33% energie zo slnka a premeniť ju na elektrinu.
Dôvodom je, že fotóny zo slnečného žiarenia majú príliš málo alebo príliš veľa energie na absorbovanie solárnymi článkami.
Priehľadné solárne články ako budúcnosť širšieho využitia slnečnej energie? Vedci sú za
Časť energie sa preto mení na odpad. Toto teoretické obmedzenie efektívnosti je známe ako Shockley-Queisserov limit. V praxi sa efektívnosť moderných článkov pohybuje od 20 do 25%.
Proces štiepenia
Avšak fenomén známy ako štiepenie singletov umožňuje využitie fotónov s vyššou energiou a ich premenu na elektrinu bez straty energie.
V uplynulých rokoch sa zaujímali o tento proces mnohí odborníci, ktorí sa snažia vyvinúť čo najideálnejší materiál. Ich cieľ maril nevysvetliteľný únik energie počas štiepenia.
Splaškové vody možno využiť na pohon áut s nulovými emisiami. Odborníci prezradili ako na to
Odborníci z univerzity vo švédskom meste Linköping, spolu s kolegami z Cambridgea, Oxfordu, Donostie a Barcelony však prišli s veľkým objavom. Objasnili, kam sa energia počas reakcie stráca.
„Štiepenie singletov prebieha menej ako nanosekundu, takže je extrémne náročné ho merať. Náš objav nám umožňuje otvoriť čiernu skrinku a pochopiť, kam energia počas reakcie ide. Vďaka tomu budeme môcť optimalizovať materiál na zvýšenie efektívnosti solárnych článkov,“ povedal Yuttapoom Puttisong z Linköpings universitet.
Zvýšenie efektivity
Časť energie mizne vo forme „svetlého alebo jasného stavu“, čo je problém, ktorý je potrebné vyriešiť s cieľom dostať čo najefektívnejší výsledok štiepenia. Objavenie, kam smeruje energia, považujú za významný krok na ceste k výrazne vyššej efektívnosti solárnych článkov zo súčasných 33% na viac ako 40%.
Nový dizajn solárnych panelov povedie k širšiemu využitiu obnoviteľnej energie
Výskumníci využili špeciálnu metódu na identifikáciu miesta straty energie. Vďaka nej mali možnosť získať „odtlačok prsta“ reakcie štiepenia v časovom rozmedzí nanosekúnd.
Spoluautor štúdie Yuqing Huang vysvetlil, že ak sa im podarí optimalizovať materiál, v ktorom dochádza k štiepeniu singletov tak, aby čo najviac zadržiaval energiu počas štiepenia, budú výrazne bližšie k uplatneniu v praxi.
