Maksimering af solceller

(Phys.org) - Med silicium solceller, der skal blive fortid, en forsker på Flinders University har udviklet et nyt edb -system til at finde de bedste nye nanorør, der kan komme frem til næring til fremtiden.

Som en del af sin ph.d. postdoktor Dr. Daniel Tune har designet et computermodelleringssystem, der viser, hvilken kombination af carbon nanorør, der absorberer mest sollys, giver derfor mest energi.

Mens silicium hovedsageligt bruges til fremstilling af solceller, især de fleste kommercielle solcelleanlæg på taget, Dr Tune sagde, at forskere nu undersøger brugen af ​​carbon nanorør som en billigere, mere miljøvenlig mulighed.

Omkring 50, 000 gange mindre end et menneskehår, disse 'nano' -lag med dåsecarbon producerer energi ved at absorbere sollys og kan bruges i en række forskellige applikationer, herunder vinduesceller, der absorberer infrarød og skadelig ultraviolet stråling og gør det til elektricitet.

"Silicium er virkelig dyrt at producere, både hvad angår penge og energiforbrug, men kulstof er giftfri og bestemt ikke en mangelvare, og kulstofnanorør kan laves meget billigt, "Dr Tune, baseret i Center for Nanoskala videnskab og teknologi, fra School of Chemical and Physical Sciences, sagde.

"I 2011, en anden gruppe forskere fra USA fremstillede med succes en solcelle ved hjælp af kulnanorør, men der er mere end 70 forskellige typer kulstofnanorør, der kan bruges i sådanne solceller, " han sagde.

"Det rejste spørgsmålet om, hvilke nanorør, og hvilke kombinationer af nanorør, er bedst til forskellige applikationer, derfor udviklede jeg modelleringssystemet. "

Dr Tune sagde, at kulstofnanorør absorberer en række forskellige farver fra sollysets spektrum, derfor kan systemet bruges til at identificere, hvilke farver nanorørene absorberer, hvor meget energi de genererer, og hvilke kombinationer absorberer mest sollys.

"Der er kun så mange typer kulstofnanorør, der kan laves. Individuelt, de fanger ikke meget sollys på egen hånd, hvorfor det er vigtigt at vide, hvilke kombinationer der skal bruges for at maksimere fordelen, afhængigt af applikationen.

"For eksempel, forskere kunne anvende computermodellen til at skabe en kombination af nanorør, der absorberer det mest infrarøde, men ikke synlige lys, skabe de gennemsigtige solceller, der kunne bruges som vinduesbelægninger.

"Dette ville have de ekstra fordele ved at minimere skader på inventar og inventar, reducere behovet for aircondition i varme klimaer som Australiens, samt forbedring af effektiviteten af ​​lokale elnet ved at producere strøm på forbruget. "

Et papir medforfatter af Dr Tune, med titlen:Den potentielle sollyshøstningseffektivitet af carbon nanorør solceller, blev udgivet i juli 2013 -udgaven af Energi- og miljøvidenskab .