Revestimento em nanoescala permite que as células solares absorvam 20% mais luz solar – ScienceDaily

Capturando luz com uma versão óptica de uma galeria sussurrante, pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) desenvolveram um revestimento em nanoescala com destino a energia solar células que lhes permitem devotar cerca de 20% mais luz solar do que os dispositivos não revestidos. O revestimento, empregado com uma técnica que pode ser incorporada na fabricação, abre um novo caminho com destino a o desenvolvimento de células solares de banal custo e subida eficiência com materiais abundantes, renováveis ​​e ecológicos.

O revestimento consiste em milhares de pequenas contas de vidro, dificilmente cerca de um centésimo da largura de um pêlo humano. Quando a luz solar atinge o revestimento, as ondas de luz são direcionadas ao redor da conta em nanoescala, semelhante à maneira como as ondas sonoras viajam ao redor de uma parede curva, como a cúpula da Catedral de St. Paul, em Londres. Em tais estruturas curvas, conhecidas como galerias de sussurros acústicos, uma pessoa em pé perto de uma parte da parede ouve facilmente um som fraco proveniente de qualquer outra parte da parede.

Galerias sussurrantes de luz foram desenvolvidas há cerca de uma década, mas os pesquisadores só recentemente exploraram seu uso em revestimentos de células solares. Na montagem experimental criada por uma equipe que inclui Dongheon Ha, do NIST, e o NanoCenter, da Universidade de Maryland, a luz capturada pelo revestimento nanoresonador eventualmente escapa e é absorvida por uma célula solar subjacente feita de arsenieto de gálio.

Usando um laser como fonte de luz com destino a excitar nanorressonadores individuais no revestimento, a equipe descobriu que as células solares revestidas absorveram, em média, 20% mais luz visível do que as células nuas. As medições do mesmo modo revelaram que as células revestidas produziram cerca de 20% mais corrente.

O estudo é o primeiro a demonstrar a eficiência dos revestimentos usando medidas de precisão em nanoescala, disse Ha. "Embora os cálculos tenham sugerido que os revestimentos aumentariam as células solares, não poderíamos provar que isso ocorreu ainda que tivéssemos desenvolvido as tecnologias de medição em nanoescala que eram necessárias", observou ele.

Este mister foi descrito em uma edição recente de Nanotechnology por Ha, colaborador Yohan Yoon do NIST e NanoCenter de Maryland, e físico do NIST Nikolai Zhitenev.

A equipe do mesmo modo desenvolveu um método rápido e banal de justapor o revestimento nanoresonador. Pesquisadores já haviam revestido material semicondutor mergulhando-o em uma tina da solução nanoresonador. O método de imersão leva tempo e reveste os dois lados do semicondutor, embora dificilmente um lado exija o tratamento.

No método da equipe, as gotículas da solução nanorressonadora são colocadas em dificilmente um lado da célula solar. Uma haste de metal enrolada em dinheiro é então puxada transversalmente da célula, espalhando a solução e formando um revestimento feito de nanoresonadores proximamente empacotados. Esta é a primeira vez que os pesquisadores aplicaram o método de haste, usado por mais de um século com destino a revestir o material em um espaço de fábrica, a uma célula solar de arsenieto de gálio.

"Este é um processo banal e é compatível com a produção em massa", disse Ha.

fonte:

Materiais fornecidos por Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) . Observação: o conteúdo pode ser editado com destino a estilo e tamanho.

Revestimento em nanoescala permite que as células solares absorvam 20% mais luz solar - ScienceDaily

Fonte: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180413133642.htm

Este artigo foi útil?

1 Estrela2 Estrelas3 Estrelas4 Estrelas5 Estrelas (Sem votos ainda)
Loading...

Comentar