Home » Știință » Un material ultra-subțire pentru dublarea eficienței celulelor solare

Un material ultra-subțire pentru dublarea eficienței celulelor solare

Un material ultra-subțire pentru dublarea eficienței celulelor solare
Sursa foto: Shutterstock
Publicat: 21.04.2023

Tehnologiile de energie solară, care utilizează celule solare pentru a transforma lumina Soarelui în electricitate sau în combustibili stocabili, câștigă tot mai mult teren într-o lume care nu mai are nevoie de combustibili fosili pentru a-și satisface nevoile energetice.

Panourile solare de culoare albastru închis, care împânzesc astăzi acoperișurile și câmpurile deschise, sunt fabricate de obicei din siliciu, un material semiconductor bine testat. Tehnologia fotovoltaică pe bază de siliciu are însă limitele sale, pierzând până la 40% din energia pe care o colectează din lumina solară sub formă de deșeuri de căldură.

Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Colorado studiază noi modalități radicale de îmbunătățire a energiei solare și de a oferi mai multe opțiuni pe care industria să le exploreze.

Chimiștii de la CSU propun fabricarea de celule solare folosind nu siliciu, ci un material natural disponibil din abundență numit disulfură de molibden.

Tehnologiile de energie solară transformă lumina Soarelui în electricitate

Folosind o combinație creativă de tehnici fotoelectrochimice și spectroscopice, cercetătorii au efectuat o serie de experimente care au arătat că filmele extrem de subțiri de disulfură de molibden prezintă proprietăți fără precedent ale purtătorilor de sarcină, care ar putea într-o bună zi să îmbunătățească drastic tehnologiile solare.

Experimentele au fost conduse de doctoranda în chimie Rachelle Austin și de cercetătorul postdoctoral Yusef Farah.

Lucrarea lor este publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Colaborarea a reunit expertiza lui Sambur în domeniul conversiei energiei solare cu ajutorul materialelor la scară nanometrică și expertiza lui Krummel în domeniul spectroscopiei laser ultrarapide, pentru înțelegerea modului în care sunt structurate diferite materiale și a modului în care acestea se comportă.

Laboratorul lui Sambur devenise interesat de sulfura de molibden ca posibil material solar alternativ, pe baza datelor preliminare privind capacitățile sale de absorbție a luminii chiar și atunci când are o grosime de numai trei atomi, a explicat Austin.

O combinație creativă de tehnici

Atunci au apelat la Krummel, al cărui laborator conține un spectrometru de absorbție tranzitorie ultra-rapidă de ultimă generație cu sondă de pompare care poate măsura cu mare precizie stările energetice secvențiale ale electronilor individuali în timp ce aceștia sunt excitați cu un puls laser.

Experimentele care utilizează acest instrument special pot oferi instantanee ale modului în care sarcinile circulă într-un sistem. Austin a creat o celulă fotoelectrochimică folosind un singur strat atomic de sulfură de molibden, iar ea și Farah au folosit laserul cu sondă de pompare pentru a urmări răcirea electronilor în timp ce aceștia se deplasează prin material.

Ceea ce au descoperit a fost o conversie uimitor de eficientă a luminii în energie. Mai important, experimentele de spectroscopie cu laser le-au permis să arate de ce a fost posibilă această conversie eficientă, scrie EurekAlert.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Ghid de observație pentru eclipsa solară hibridă din 20 aprilie 2023

Cum să urmărești eclipsa solară hibridă din 20 aprilie? Va putea fi văzută doar din două locuri de pe Pământ

Fizicienii au generat cu succes mici erupții solare în laborator

Webb a detectat apă în atmosfera turbulentă a unei planete din afara Sistemului Solar

Mihaela Horchidan
Mihaela Horchidan
Mihaela și-a finalizat studiile la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării din cadrul Universității din București, având experiență în presa online și radio. Curiozitatea, dorința de a afla cât mai multe și pasiunea pentru istorie, ştiinţă şi natură au condus-o către Descopera.ro citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Un medicament care acționează ca un „cal troian” reduce cu 44% riscul de deces la cancerul de sân
Un medicament care acționează ca un „cal troian” reduce cu 44% riscul de deces la cancerul de sân
Un studiu arată că telefonul are un impact mai mare asupra psihicului decât lipsa de mișcare
Un studiu arată că telefonul are un impact mai mare asupra psihicului decât lipsa de mișcare
Astăzi se împlinesc 154 de ani de la naşterea unuia dintre cei mai prolifici istorici şi scriitori pe care i-a avut România vreodată
Astăzi se împlinesc 154 de ani de la naşterea unuia dintre cei mai prolifici istorici şi scriitori pe care i-a avut România ...
Elon Musk îi datorează președintelui SUA 100 de milioane de dolari
Elon Musk îi datorează președintelui SUA 100 de milioane de dolari
Cercetătorii anunță că Soarele începe o perioadă de activitate înaltă
Cercetătorii anunță că Soarele începe o perioadă de activitate înaltă
Vremea în prima lună de vară se anunță sufocantă și cu ploi puține
Vremea în prima lună de vară se anunță sufocantă și cu ploi puține
Un întreg continent va primi cea mai mare parte din averea lui Bill Gates
Un întreg continent va primi cea mai mare parte din averea lui Bill Gates
Arheologii au aflat cum era folosită o găleată bizantină rară în Anglia secolului al VI-lea
Arheologii au aflat cum era folosită o găleată bizantină rară în Anglia secolului al VI-lea
Africa de Sud se ridică din ocean, dezvăluie oamenii de știință
Africa de Sud se ridică din ocean, dezvăluie oamenii de știință
Cele mai vechi unelte cunoscute din oase de balenă, descoperite în colecțiile muzeelor europene
Cele mai vechi unelte cunoscute din oase de balenă, descoperite în colecțiile muzeelor europene
Cea mai scumpă geantă de mână din lume
Cea mai scumpă geantă de mână din lume
Lecții de prim ajutor psihic. Cum să-ți revii din nimic, fără ajutorul cuiva
Lecții de prim ajutor psihic. Cum să-ți revii din nimic, fără ajutorul cuiva
Conform evoluției, telefoanele sunt niște paraziți
Conform evoluției, telefoanele sunt niște paraziți
Este adevărat că retinolul inversează semnele îmbătrânirii? Iată ce spune știința!
Este adevărat că retinolul inversează semnele îmbătrânirii? Iată ce spune știința!
Test de cultură generală. Putem auzi electricitatea?
Test de cultură generală. Putem auzi electricitatea?
„Update Go4it” #22. Alexandru „Andu” Rădulescu aduce insighturi din eSuperliga și din culisele contentului digital
„Update Go4it” #22. Alexandru „Andu” Rădulescu aduce insighturi din eSuperliga și din culisele contentului digital
Pentru prima dată, astronomii au găsit apă în jurul unei stele similare Soarelui
Pentru prima dată, astronomii au găsit apă în jurul unei stele similare Soarelui
Câte cești de cafea putem bea pe zi pentru o îmbătrânire sănătoasă?
Câte cești de cafea putem bea pe zi pentru o îmbătrânire sănătoasă?