مواد جدید می توانند منجر به تولید پنل های خورشیدی بسیار نازک و سبک شوند

[ad_1]

محققان در گروه نویدبخش مواد فتوولتائیک به کارایی بی سابقه ای دست یافته اند.

به گفته محققان، مواد فتوولتائیک جدید و فوق نازک در نهایت می‌توانند در برنامه‌های تلفن همراه، از پوشیدنی‌ها و حسگرهای خودکار گرفته تا هواپیماهای سبک و وسایل نقلیه الکتریکی مورد استفاده قرار گیرند.

مزیت اصلی این فلزات واسطه دی کلرید – یا TMD ها – جذب سطوح فوق العاده بالای نور خورشید است که در مقایسه با سایر مواد خورشیدی به سطح آنها برخورد می کند.

کوشا نصیری نظیف، دانشجوی دکتری مهندسی برق در دانشگاه استنفورد و نویسنده ارشد مطالعه در دانشگاه استنفورد، می‌گوید: «پهپاد خودرانی را تصور کنید که از یک شبکه خورشیدی در بالای بال خود استفاده می‌کند که 15 برابر نازک‌تر از یک ورق کاغذ است. ارتباطات طبیعی. “این وعده TMD است.”

جستجو برای مواد جدید ضروری است، زیرا پادشاه حاکم مواد خورشیدی، سیلیکون، برای کاربردهایی که انعطاف‌پذیری، وزن سبک و قدرت بالا مهم است، بسیار سنگین، حجیم و سخت است، مانند ابزارهای پوشیدنی و حسگرها یا وسایل نقلیه هوافضا و برقی.

سیلیکون ۹۵ درصد بازار خورشیدی امروز را تشکیل می‌دهد، اما هنوز کامل نیست. کریشنا ساراسوات، نویسنده ارشد، استاد مهندسی برق، گفت: ما به مواد جدیدی نیاز داریم که سبک، انعطاف‌پذیر و، صادقانه بگویم، سازگار با محیط زیست باشند.

اگرچه TMD ها نوید زیادی دارند، آزمایش های تحقیقاتی تا به امروز برای تبدیل بیش از 2 درصد از نور خورشید که جذب می کنند به الکتریسیته دچار مشکل شده اند. برای پنل های خورشیدی سیلیکونی این عدد نزدیک به 30 درصد است. برای استفاده گسترده، TMD باید این شکاف را پر کند.

نمونه اولیه جدید بازده تبدیل توان 5.1٪ را به دست می آورد، اما نویسندگان پیش بینی می کنند که در عمل می تواند به بازده 27٪ در بهینه سازی های نوری و الکتریکی برسد. این رقم با بهترین پنل های خورشیدی موجود در بازار امروز، از جمله سیلیکون، برابری می کند.

علاوه بر این، نمونه اولیه نسبت قدرت به وزن 100 برابر تمام TMD هایی که هنوز توسعه نیافته اند را درک می کند. این نسبت برای برنامه های کاربردی موبایل مانند هواپیماهای بدون سرنشین، وسایل نقلیه الکتریکی و توانایی شارژ تجهیزات حمل و نقل در حال حرکت مهم است. هنگام در نظر گرفتن توان ویژه – اندازه گیری توان خروجی الکتریکی در واحد وزن سلول خورشیدی – نمونه اولیه 4.4 وات بر گرم تولید می کند، رقمی که با دیگر سلول های خورشیدی لایه نازک مدرن، از جمله سایر نمونه های آزمایشی دیگر رقابت می کند.

ساراسوات گفت: «ما فکر می‌کنیم که می‌توانیم این نسبت مهم را از طریق بهینه‌سازی ده برابر افزایش دهیم.» وی افزود که آنها حد عملی سلول‌های TMD خود را 46 وات بر گرم تخمین زده‌اند.

با این حال، بزرگترین مزیت آنها نازکی قابل توجه آنها است، که نه تنها استفاده از مواد و هزینه را به حداقل می رساند، بلکه سلول های خورشیدی TMD را سبک و انعطاف پذیر می کند و می تواند به اشکال نامنظم – سقف ماشین، بال هواپیما یا بدن انسان – تبدیل شود. محققان توانستند یک آرایه فعال با ضخامت تنها چند صد نانومتر ایجاد کنند. این آرایه شامل دیزلنید تنگستن TMD فتوولتائیک و کنتاکت‌های طلایی است که توسط یک لایه گرافن رسانا که تنها یک اتم ضخامت دارد پوشیده شده است. همه اینها بین یک پلیمر انعطاف پذیر و پوست مانند و یک پوشش ضد انعکاس قرار می گیرند که جذب نور را بهبود می بخشد.

سلول‌های TMD وقتی به‌طور کامل مونتاژ می‌شوند، کمتر از شش میکرون ضخامت دارند – تقریباً به اندازه یک کیسه زباله اداری سبک وزن. 15 لایه طول می کشد تا به ضخامت یک تکه کاغذ برسد.

در حالی که لاغری، وزن سبک و انعطاف پذیری به خودی خود اهداف بسیار مطلوبی هستند، TMD ها مزایای مهندسی دیگری نیز دارند. آنها در دراز مدت پایدار و قابل اعتماد هستند. و برخلاف سایر متقاضیان تاج نازک، TMD ها حاوی مواد شیمیایی سمی نیستند. آنها همچنین زیست سازگار هستند، بنابراین می توان از آنها در برنامه های پوشیدنی استفاده کرد که نیاز به تماس مستقیم با پوست یا بافت انسان دارند.

برخی از معایب با بسیاری از مزایای TMD، به ویژه در ظرافت های مهندسی تولید انبوه، در تضاد است. فرآیند انتقال یک لایه فوق نازک از یک TMD به یک ماده پشتیبانی کننده انعطاف پذیر اغلب به لایه TMD آسیب می رساند.

آلوین داوس، یکی از نویسندگان این مطالعه، فرآیند انتقال را توسعه داد که آرایه های خورشیدی نازک TMD را به بستر انعطاف پذیر متصل می کند. او می گوید این چالش فنی قابل توجه بوده است. داوس که در زمان انجام این مطالعه در تیم تحقیقاتی اریک پاپ در استنفورد عضو فوق دکترا بود، گفت: یک مرحله شامل انتقال لایه ای از گرافن نازک اتمی به یک بستر انعطاف پذیر با ضخامت تنها چند میکرون بود. او در حال حاضر محقق ارشد دانشگاه RWTH آخن آلمان است.

این فرآیند پیچیده باعث می شود که TMD به طور کامل در بستر انعطاف پذیر جاسازی شود و در نتیجه دوام بیشتری داشته باشد. محققان انعطاف‌پذیری و استحکام دستگاه‌های خود را با خم کردن آنها در اطراف یک استوانه فلزی با ضخامت کمتر از یک سوم اینچ آزمایش کردند.

نصیری نظیف می‌گوید: «تی‌ام‌دی‌های قدرتمند، انعطاف‌پذیر و بادوام، یک مسیر نویدبخش در فناوری خورشیدی هستند.

بودجه این مطالعه توسط Stanford Alliance SystemX، بنیاد ملی علوم سوئیس، موسسه پکن برای نوآوری مشترک، بنیاد ملی علوم ایالات متحده و وزارت انرژی ایالات متحده تامین شد.

منبع: دانشگاه استنفورد

[ad_2]

https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir

ایندکسر

hacklink al hd film izle php shell indir siber güvenlik türkçe anime izle Fethiye Escort Fethiye Escort Marmaris Escort android rat istanbul duşakabin fud crypter hack forum kuşadası escortsu tesisatçısıTürk Telekom Mobil Ödeme BozdurmaTurkcell Mobil Ödeme BozdurmaMobil Ödeme BozdurmaMobil Ödeme BozdurmaMobil Ödeme Nakite ÇevirmeMobil Ödeme Nakite ÇevirmeGüvenilir Mobil Ödeme Bozdurmakedi sahiplenme