Uus valguse neelamise disain parandab päikesepaneelide efektiivsust
,,Päikesevalguse spekter pole nagu laseril – selles on väga erinevaid lainepikkusi, alustades UV-ga ja lõpetades kaugel infrapunavalguses,” sõnas Koray Aydin, elektrilise inseneritehnika ja arvutiteaduste professor ning artikli peaautor. ,,Et seda valgust kõike efektiivsemalt kinni püüda, peab fotoelement reageerima ulatuslikule lainepikkuste vahemikule. Antud disain võimaldas meil selle saavutada,” ütleb ta Physorg.com‘ile antud intervjuus, nagu vahendab Fyysika.ee.
Teadlased kasutasid oma uurimuses kahte ebatavalist materjali – metalli ja ränioksiidi – et valmistada õhukesi kuid keerulisi nanoskaalas olevaid trapetsikujulisi metallvõrestikke, mis suudavad vangistada nähtavat valgust laiemas ulatuses. Nende materjalide kasutamine on ebatavaline, sest omaette need valgust ei neela. Nanoskaalas teevad need materjalid aga koostööd ning saavutavad kõrge neeldumisnäitaja, selgitas Aydin.
Unikaalse kujuga võrestik püüdis kinni suurel hulgal lainepikkusi tänu kohalikele optilistele resonantsidele, tänu millele valgus materjali sees enne neeldumist rohkem aega püsis. Selle komposiitse metamaterjali abil saab valgust püüda ka erinevate nurkade all – kasulik omadus, kui tegu on päikesevalgusega.
Antud uurimustöö pole otseselt fotoelementidele rakendatav, sest metall ja ränioksiid ei saa valgus elektriks muundada. Footonid muundatakse hoopiski soojuseks, andes nii uue võimaluse soojusvoo kontrolliks nanoskaalas. Innovatiivset trapetsi kuju saab aga rakendada fotoelementides kasutatavates pooljuhtmaterjalides.
Pooljuhtmaterjalides kasutamise korral võib see tehnoloogia viia õhemate, odavamate ja efektiivsemate päikesepaneelideni.
Jälgi Forte uudiseid ka Twitteris!
