Store slag styrker solcelleeffektiviteten

(Phys.org) - Afspilning af pop- og rockmusik forbedrer solcellernes ydeevne, ifølge ny forskning fra forskere ved Queen Mary University of London og Imperial College London.

De høje frekvenser og tonehøjde, der findes i pop- og rockmusik, forårsager vibrationer, der forbedrede energiproduktionen i solceller, der indeholder en klynge af 'nanoroder', hvilket fører til en effektivisering på 40 procent af solcellerne.

Undersøgelsen har konsekvenser for at forbedre energiproduktion fra sollys, især til udvikling af nye, lavere omkostninger, trykte solceller.

Forskerne voksede milliarder af små stænger (nanoroder) fremstillet af zinkoxid, dækkede dem derefter med en aktiv polymer for at danne en enhed, der konverterer sollys til elektricitet.

Ved hjælp af zinkoxidmaterialets særlige egenskaber, teamet var i stand til at vise, at lydniveauer helt ned til 75 decibel (svarende til en typisk vejstøj eller en printer på et kontor) kunne forbedre solcellens ydeevne betydeligt.

"Efter at have undersøgt systemer til konvertering af vibrationer til elektricitet er dette en virkelig spændende udvikling, der viser, at et lignende sæt fysiske egenskaber også kan forbedre ydeevnen for et solcelleanlæg, "sagde doktor Steve Dunn, Læser i nanoskala materialer fra Queen Mary's School of Engineering and Materials Science.

Forskere havde tidligere vist, at tryk eller belastning af zinkoxidmaterialer kan resultere i spændingsudgange, kendt som den piezoelektriske effekt. Imidlertid, effekten af ​​disse piezoelektriske spændinger på solcelleeffektivitet havde ikke tidligere fået særlig opmærksomhed.

"Vi tænkte på lydbølgerne, som giver tilfældige udsving, ville annullere hinanden og forventede derfor ikke at se nogen væsentlig samlet effekt på effektudgangen, "sagde James Durrant, Professor i fotokemi ved Imperial College London, der ledede undersøgelsen.

"Nøglen for os var, at ikke kun de tilfældige udsving fra lyden ikke annullerede hinanden, men også at nogle lydfrekvenser virkelig syntes at forstærke solcelleudgangen - så stigningen i effekt var en bemærkelsesværdig stor effekt i betragtning af, hvor lidt lydenergi vi lægger i. "

"Vi prøvede at spille musik i stedet for kedelige flade lyde, da dette hjalp os med at undersøge effekten af ​​forskellige pladser. Den største forskel, vi fandt, var, da vi spillede popmusik frem for klassisk, som vi nu indser, er fordi vores akustiske solceller reagerer bedst på de højere tonede lyde, der findes i popmusik, "sluttede han.

Opdagelsen kunne bruges til at drive enheder, der udsættes for akustiske vibrationer, f.eks. klimaanlæg eller i biler og andre køretøjer.

Dr Dunn tilføjede:"Arbejdet fremhæver fordelene ved samarbejde for at udvikle nye og interessante systemer og videnskabelig forståelse."

Undersøgelsen er offentliggjort i tidsskriftet Avancerede materialer i dag.