ენერგიის განახლებადი წყაროების ეროვნული ლაბორატორიის (NREL, აშშ) მეცნიერებმა ე.წ. კვანტური წერტილების ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული მზის პანელების მაღალი ეფექტურობა აჩვენეს. „ექსიტონების მრავლობით გენერაციად" (MEG) წოდებული პროცესის გამოყენებით მკვლევარებმა შექმნეს მზის პანელი, რომელშიც შთანთქმული სინათლის თითოეულ ლურჯ ფოტონს შეუძლია 30%-ით მეტი ელექტრობის გენერირება, ვიდრე ჩვეულებრივი ტექნოლოგიის გამოყენებისას.
ახალ მზის უჯრედს აქვს მაღალი გარე კვანტური ეფექტურობა (EQE) – 100%-ზე მეტი მზის სპექტრის ფოტონებისათვის. აღსანიშნავია, რომ EQE არის არა მარგი ქმედების კოეფიციენტი, არამედ თანაფარდობა ნახვრეტ-ელექტრონისა და მზის პანელზე მოხვედრილი ფოტონების რიცხვს შორის. შიდა ეფექტურობა, თავის მხრივ, არის პანელზე მოხვედრილი ფოტონების რიცხვისა და წარმოებული ელექტრონების თანაფარდობა. აქამდე არსებული ფოტოელექტრული უჯრედების EQE 100%-ს არ უახლოვდებოდა. ტრადიციული ნახევარგამტარი თითოეული ფოტონისაგან მხოლოდ ერთ ელექტრონს აწარმოებს, დანარჩენი ენერგია კი სითბოს სახით იფანტება. კრისტალურ ნანომეტრულ სტრუქტურაში, კვანტური წერტილის მსგავსად, ეს შეზღუდვა დაძლეულია, რის გამოც ენერგიის დანაკარგი მცირდება და ელექტრობის გენერირება იზრდება. მიკროსკოპური ზომის წყალობით კვანტური წერტილები ზღუდავს ელექტრონების მოძრაობასა და, შესაბამისად, ენერგიის დანაკარგს, რაც იძლევა ფოტონების ენერგიის მაქსიმალური უტილიზაციის საშუალებას. MEG ტექნოლოგია ეფექტურად იყენებს ფოტონების ენერგიის დიდ ნაწილს – EQE-ის მნიშვნელობა 114%-ს აღწევს. მაშასადამე, შესაძლებელია კვანტურ წერტილებზე დაფუძნებული ტექნოლოგიის გამოყენებით მასშტაბური მზის პანელის შექმნა, რომელიც გაცილებით უფრო მძლავრი იქნება, ვიდრე პანელები ტრადიციული ნახევარგამტარებით. ჯერ-ჯერობით საცდელი უჯრედის მარგი ქმედების კოეფიციენტი მაღალი არ არის – 45%. მაგრამ ეს მხოლოდ ლაბორატორიული ნიმუშია, რომლის მიზანია MEG-ის ეფექტის დემონსტრირება და არა ელექტროენერგიის შემუშავება. მეცნიერთა ვარაუდის თანახმად, მომავალში მზის პანელები კვანტური წერტილებით გაცილებით უფრო მძლავრი იქნება, ვიდრე ტრადიციული, და გახდება ახალი თაობის ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის წყარო.
Комментариев нет:
Отправить комментарий