Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: Прототип перовскитного солнечного элемента | (Boshu Zhang, Wong Choon Lim Glenn & Mingzhen Liu)
Фото: Прототип перовскитного солнечного элемента | (Boshu Zhang, Wong Choon Lim Glenn & Mingzhen Liu)

Фотосинтез в солнечных элементах следующего поколения

Оборудование и материалы

Опубликовано: 28.10.2019

Обновлено: 04.05.2020

 989

Коммерческие солнечные панели состоят из сотен или тысяч отдельных солнечных элементов, поэтому даже небольшое повышение их эффективности может привести к ощутимому экономическому эффекту

Солнечные элементы следующего поколения, которые за счет биологического материала имитируют фотосинтез, могут придать новое значение термину «зеленая технология». Добавление белка бактериородопсина в солнечные элементы на основе перовскита может повысить эффективность устройств. Такой вывод сделала группа исследователей на основе лабораторных испытаний.

«Эти результаты открывают дверь для разработки более дешевой и экологически чистой технологии биоперовскитовых солнечных элементов». «В будущем станет возможным заменить некоторые дорогостоящие химические вещества в солнечных элементах на относительно более дешевые природные материалы».

Перовскитные солнечные элементы, названные в честь своих уникальных кристаллических структур, которые превосходно поглощают видимый свет, относятся к области интенсивных исследований, поскольку они предлагают более эффективную и менее дорогую альтернативу традиционной солнечной технологии на основе кремния.

В последнее время галогенидные перовскиты достигают эффективности преобразования энергии, превосходящей характеристики поликристаллического кремния. Исследователи смогли, добавив белок бактериородопсина к перовскитному солнечному элементу, повысить его эффективность с 14,5 до 17 процентов. Они опубликовали достигнутые результаты в журнале ACS Applied Materials and Interfaces.

По оценкам исследователей, коммерческие солнечные панели состоят из сотен или тысяч отдельных солнечных элементов, поэтому даже небольшое повышение их эффективности может привести к ощутимому экономическому эффекту.

Подражая природе

Оглядываясь на природные явления, исследователи стремятся к дальнейшему улучшению работы солнечных элементов на основе перовскита с помощью механизма передачи энергии между парой светочувствительных молекул. «Этот механизм известен уже давно». «Это основа фотосинтеза, и его можно найти в таких технологиях, как беспроводная передача энергии. Можно использовать этот механизм, чтобы попытаться создать мир био-вдохновленных систем».

Белки бактериородопсина и перовскитные материалы имеют сходные электрические свойства. При их сочетании, ученые предположили, что они могут достичь лучшей производительности в перовскитных солнечных элементах.

«Солнечные элементы работают, поглощая световую энергию или молекулы фотонов и создавая пары «электронов и дыр». «Посылая электроны и дыры в противоположных направлениях, солнечные элементы генерируют электрический ток, который превращается в электричество».

Тем не менее, определенный процент электронно-дырочных пар рекомбинирует, уменьшая количество производимого тока. По словам ученых, смешивание белка бактериородопсина с солнечными элементами на основе перовскита поможет электронно-дырочным парам лучше проходить через устройства, уменьшая потери при рекомбинации и увеличивая энергетическую эффективность.

Результаты могут иметь более серьезные последствия, которые приведут к разработке других гибридных устройств, где искусственные и биологические материалы будут работать вместе.

 

Источник: SciTechDaily

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Накопительные водонагреватели для горячего водоснабжения

Накопительные водонагреватели для горячего водоснабжения

Обновлено: 30.11.2019
 620
Исследователь из TU Graz Стефан Спирк нашел способ заменить ванилином жидкие электролиты в проточных окислительно-восстановительных батареях. © Lunghammer - TU Graz

Экологически чистая аккумуляторная батарея с электролитом из ванилина

Обновлено: 16.09.2021
 598
Поверхностно-активные вещества. Quimidroga

Графен может действовать как поверхностно-активное вещество

Обновлено: 26.07.2020
 711

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Flames

    Недавние публикации

    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  190
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  148
    Теплый и холодный тепловые потоки направлены на человека. VELUX

    Тепловой комфорт в зданиях: что из себя представляет и как достичь

    Обновлено: 26.03.2022  169

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия57
    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Оборудование и материалы87
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Исследования41

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2022 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.