Солнечные батареи на основе квантовых точек


Ученые разработали пластиковые солнечные батареи на основе квантовых точек, способные превращать энергию Солнца в электричество даже в пасмурный день.Новый материал на основе квантовых точек, созданный группой исследователей под руководством Теда Сарджента, профессора факультета электротехники и вычислительной техники Университета Торонто, впервые способен с заметной эффективностью (2-4%) улавливать и преобразовывать в энергию инфракрасное излучение Солнца. На основе результатов исследований новых материалов ученые предполагают, что подобные солнечные батареи могут со временем стать в несколько раз более эффективными, чем уже существующие.

Интересно

Знаете ли вы, что ...

Уже дано известно, что рыбы способны издавать различные звуки, однако возникает вопрос: а слышат ли они. Оказывается, слышат, просто их уши располагаются внутри головы, в непосредственной близости к мозгу. Кроме того, они снабжены еще одним слуховым аппаратом – так называемой боковой линией, которая проходит по обе стороны туловища. При этом внутренние уши улавливают сигналы высокой частоты, а боковая линия – низкой

Смотрите также

  • Ядерная батарея размером с ... Jae Kwon, доцент американского University of Missouri вместе с ко ...   подробно
  • Квантовая батарея для флеш- ... Физики предложили конструкцию цифровой квантовой батареи (так св ...   подробно
  • Электрохромные окна сэконом ... Одними из крупнейших потребителей вырабатываемой многими индустр ...   подробно
  • Ядерной батарейки хватит на ... Увидеть что-либо подобное раньше можно было только в фантастичес ...   подробно

Новинки

другие новинки
PODClubИнформацияТехнологии и энергетика → Солнечные батареи на основе квантовых точек



Взвесь полупроводниковых наночастиц, называемых квантовыми точками, легко наносится на поверхность подобно аэрозольной краске, что существенно снижает стоимость производства подобных батарей - по оценкам группы Сарджента, стоимость материалов для покрытия 1 кв.м слоем квантовых точек толщиной 1 мкм составляет в настоящее время менее $20 (при массовом производстве эта цифра будет меньше). При этом подобная технология предоставляет очень большую гибкость в выборе формы батарей. Например, электромобиль, покрашенный такой краской, находясь на свету, теоретически может постоянно подзаряжать батарею.

Исследователи даже мечтают, что однажды «солнечные фермы», построенные с использованием подобного материала, будут построены в пустынях в таком количестве, что энергии, вырабатываемой ими, будет достаточно для обеспечения нужд всей планеты.

«Количество солнечной энергии, достигающее поверхности Земли, в 10000 раз превышает наше энергопотребление», - говорит Тед Сарджент. «Если мы покроем 0, 1% земной поверхности высокоэффективными солнечными батареями", - добавляет ученый, - мы в принципе сможем заменить традиционные источники энергии новыми, экологичными и возобновляемыми».

Подобные солнечные батареи на основе квантовых точек, распределенных в полимерной матрице, сами по себе не являются новинкой. Но существующие материалы до сих пор были способны улавливать только видимый свет, в то время как инфракрасная часть солнечного спектра оставалсь "неохваченной". Новый материал стал первым в возможности улавливать и преобразовывать инфракрасную часть спектра с эффективностью от 2 до 4, 2% (последнее значение является рекордным для ближнего ИК-диапазона).

В конечном счете, посредством «солнечных ферм» можно будет улавливать большой объем солнечной энергии и использовать для наших нужд, утверждают ученые. «Это потенциальная замена других источников электроэнергии, которые производят «парниковые газы» в качестве побочного эффекта - таких, как уголь», - говорит Сарджент.

В Японии, самом масштабном в мире рынке солнечной энергии, правительство предполагает, что к 2030 году половина энергоснабжения жилого сектора будет производиться на солнечных электростанциях - сейчас на них приходятся доли процента.

Главная сложность относительно использования солнечной энергии в настоящий момент - экономическая целесообразность. Стоимость солнечной энергии при текущих затратах на производство составит 0, 25-0, 5 долларов США за киловатт-час. Это гораздо больше, чем средняя стоимость электроэнергии для жилых домов. Средняя цена в США по экспертным оценкам - менее, чем 10 центов за киловатт-час. Но с новым материалом эта ситуация может измениться. «Гибкая солнечнобатарейная плёнка может стать инструментом, переводящим солнечную энергию в экологичный и удобный источник энергии», - говорит Джон Вулф, специализирующийся на нанотехнологиях венчурный инвестор нью-йоркской компании «Lux Capital».

Источник: Популярная механика