Графен: экстремальное увеличение эффективности при использовании солнечной энергии

Новая разработка из графена может сделать производство солнечной энергии намного более эффективным.

Австралийские исследователи разработали графеновую пленку, которая поглощает 90 % тепловой энергии солнца и сводит к минимуму тепловые потери. В дополнение к солнечной тепловой энергии, она также подходит для других применений.

Графеновая фольга подавляет излучение черного тела

Пленка, которая была разработана в Технологическом университете Суинберна в Мельбурне, подавляет потери теплового излучения, также известного как излучение черного тела, и в то же время поглощает солнечный свет. Это важно для эффективной работы солнечных коллекторов, но этого трудно добиться. Это связано с тем, что температура излучения меняется в зависимости от поглощенного тепла и свойств коллектора. Это приводит к большой разнице в длине волны.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Чтобы решить эту проблему, исследователи из Мельбурна используют трехмерный метаматериал графена, который избирательно отфильтровывает излучение черного тела. Пленка быстро нагревается до 83 °С на открытой местности. Он состоит из слоя толщиной 30 нанометров, в котором чередуются графен и электрические слои. Ниже представлена ​​наноструктура со многими возвышениями и зазорами, которая вместе с медной подложкой, улучшает поглощение энергии. Кроме того, подложка расположена в матричной структуре, чтобы можно было гибко настраивать избирательное по длине волны поглощение.

Лист графена поглощает солнечный свет длиной от 0,28 до 2,5 микрометров. Медная подложка структурирована таким образом, что в качестве полосового фильтра она подавляет нормальное излучение энергии, генерируемой внутри черного тела. Эта оставшаяся энергия еще больше увеличивает температуру материала. Вот почему пленка может так быстро нагреваться. Если для другого применения требуется другая температура, можно создать новую наноструктуру, которая затем отфильтровывает определенное излучение черного тела с другой длиной волны.

По словам исследователей, производство фильма является недорогим и масштабируемым. В дополнение к солнечной тепловой энергии, она также может быть использована для выработки и преобразования возобновляемых источников энергии, а также для очистки сточных вод, опреснения морской воды и для выработки электроэнергии из тепла. Например, для получения пара из солнечного света с использованием пленки исследователи утверждают, что эффективность составляет 96,2 %. опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

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