Penuai solar yang direka mikro untuk penukaran tenaga yang dipertingkatkan
Penyelidik telah membangunkan penuai terma solar dengan keupayaan penukaran tenaga yang dipertingkatkan menggunakan nanopartikel pemasangan diri revolusioner.
Teknologi terma solar berpotensi sebagai sumber tenaga mesra alam untuk menangani krisis bahan api fosil.Walau bagaimanapun, penuai tenaga solar semasa mempunyai batasan skalabiliti dan fleksibiliti.Mereka bergantung pada mikro atau nanoengineering yang tidak mempunyai skalabilitas dan fleksibiliti, dan memerlukan strategi baru untuk penangkapan cahaya solar berprestasi tinggi sementara secara serentak memudahkan fabrikasi dan mengurangkan kos.
Untuk menangani cabaran -cabaran ini, penyelidik dari Universiti Harbin, Universiti Zhejiang, Institut Optik Changchun, dan Universiti Nasional Singapura telah merancang penuai solar baru dengan keupayaan penukaran tenaga yang dipertingkatkan.Reka bentuk baru bertujuan untuk memudahkan fabrikasi dan mengurangkan kos sambil meningkatkan prestasi.Peranti ini menggunakan corak nanoscale quasiperiodik - yang kebanyakannya adalah corak bergantian dan konsisten, manakala bahagian yang tinggal mengandungi kecacatan rawak (tidak seperti struktur nanofabricated) yang tidak menjejaskan prestasinya.
Penuai solar-termal yang baik harus dapat menyerap gelombang dan menjadi panas, dengan itu menukar tenaga solar ke dalam tenaga haba.Proses ini memerlukan penyerapan yang tinggi (100% adalah sempurna), dan penuai solar juga harus menindas sinaran terma untuk memelihara tenaga haba, yang memerlukan emisvity terma yang rendah (sifar bermakna tiada radiasi).Oleh itu penuai biasanya sistem dengan struktur nanophotonik berkala.Tetapi fleksibiliti dan skalabiliti modul ini boleh dibatasi kerana ketegaran corak dan kos fabrikasi yang tinggi.
Pasukan ini membina penuai thermoelectric solar planar yang fleksibel, yang mencapai voltan yang signifikan lebih dari 20 millivolts per sentimeter persegi.Mereka mengharapkan ia menguasai 20 diod pemancar cahaya setiap meter persegi penyinaran solar.Proses fabrikasi menggunakan nanopartikel pemasangan diri, yang membentuk struktur bahan teratur berdasarkan interaksi mereka dengan zarah berdekatan tanpa sebarang arahan luaran.Tenaga terma dituai oleh peranti dan diubah menjadi elektrik menggunakan bahan termoelektrik.Strategi ini boleh berfungsi sebagai aplikasi ketumpatan kuasa rendah untuk kejuruteraan yang lebih fleksibel dan berskala penuaian tenaga solar.
