«Солнечный поглотитель» может в будущем улучшить электростанции

Исследователи из университета Пердью показали, как модифицировать коммерчески доступные кремниевые пластины в структуру, эффективно поглощающую солнечную энергию

Исследователи из университета Пердью показали, как модифицировать коммерчески доступные кремниевые пластины в структуру, эффективно поглощающую солнечную энергию и выдерживающую высокие температуры, необходимые для непрерывно работающих электростанций.

Специалисты сделали свой вклад в глобальные усилия по созданию гибридных систем, объединяющих фотоэлектрические солнечные панели, термоэлектрические устройства и паровые турбины для выработки электроэнергии. Энергию для двух последних типов можно получать от тепла, собранного и сохраняемого с помощью зеркал, фокусирующих лучи на избирательных солнечных поглотителях и отражателях.

Для эффективной работы такой конструкции нужны поверхности, основанные на дешевых материалах, захватывающих только фотоны определенного светового спектра.

«Ключевая задача – соединить 2 конкурирующих процесса. Материал должен поглощать максимальное количество солнечной энергии, но без переизлучения, — отметил доцент Питер Бермель, руководитель исследования. – Если сильно разогреть поверхность, она начинает светиться красным. Мы стараемся предотвратить такое переизлучение, не останавливая поглощение солнечного света».

Для этих целее команда смогла улучшить кремниевую панель, заставив ее выдерживать температуру в 535°С без потери стабильности и эффективности. Модификация заключалась в добавлении слоев из нитрида кремния (верх) и серебра (низ). Первый увеличивал способность поглощать солнечный свет, второй помогал отражать более длинные волны.

Исследование опубликовано в Applied Physics Letters. Проект включал компьютерную симуляцию, позволившую установить, что эффективность структуры повысится, если использовать тонкие пленки. Гибкость позволяла наносить их на изогнутые структуры, вроде параболических цилиндров.

В идеале, эффективность гибридных систем может превышать 50%, тогда как у фотоэлектрических элементов она составляет только 31%. Исследователи установили, что концентрация лучей, полученная за счет параболических цилиндров, позволит преобразовать 51,5% солнечной энергии в полезное тепло с температурой 490°С. опубликовано econet.ru 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet