Защо бъдещите слънчеви панели зависят от графеновата технология ?! 9 невероятни причини

Laugh competent angels worship asia highway damn

Наука
Typography
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Слънчевата енергия е най-бързо нарастващата във възобновяемата енергия в сравнение с други ресурси като вятърна и водна енергия. тъй като слънчевата енергия е налична навсякъде по света и не се нуждае от сложно или огромно оборудване и изследователите изчисляват, че Земята получава над 173 000 теравата енергия всяка година, което е повече от 10 000 пъти повече от необходимостта на човечеството от енергия.
Дори и днес най-ефективните слънчеви клетки преобразуват малко повече от 20% от слънчевите лъчи в електричество! и че водещите изследователи и учени полагат много усилия за повишаване на ефективността на преобразуване на мощност (PCE) и има символа (η) ”, а наноматериалите се оказват най-доброто решение за повишаване на ефективността на слънчевите панели, а графена имат един от обещаващите наноматериали поради техните уникални свойства в електричеството и го правят силен конкурент за силиция във всички области.
Защо бъдещите слънчеви панели зависят от графена ?!
1- По-ефективно:
В наши дни традиционните слънчеви панели използват материали, които превръщат светлината в електричество като силициев или галиев арсенид, той генерира няколко електрона за всеки фотонен сноп, погълнат и тъй като този фотонен сноп съдържа повече енергия, отколкото тези електрони могат да носят, така че много от вътрешната енергия в слънчевата светлина се губи в топлината, вместо да се преобразува в електричество.
Как графенът решава този проблем, изследователите от Института за фотони науки в Испания, които ръководят това изследване от „Франк Копенс”. и разкрива, че когато графенът абсорбира снопове от фотони, той генерира множество електрони повече от други конвенционални материали и този, който може да задейства ток, така че да го направи по-ефективен от други материали.
2- Достъпни:
Най-голямото препятствие за широко използване на слънчевата енергия е твърде скъпо в днешно време около 3 щатски долара за ват, например, ако искате да инсталирате слънчеви панели, за да получите 10 киловата (кВт), неговата инсталация струва около 30 000 долара.
полупрозрачно и много леко тегло. това ще се превърне в достъпни и ниски разходи, когато започне в производството да произвежда голям обем в бъдеще и технологията работи усилено, за да постигне тази цел в близко бъдеще.
3- Прозрачен:
Изследователи от Хонконгския политехнически университет (PolyU) в катедрата по приложна физика на успешно разработени ефективни нискотарифни и полупрозрачни перовскитни соларни клетки с графенови електроди (Perovskite: е минерал от калциев титаниев оксид, съставен от калциев титанат „CaTiO3“ ) и тази функция на полупрозрачни слънчеви панели го правят да влиза в претъпкани градове е много трудно използваните конвенционални соларни панели поради тесни места, които са на разположение за поставяне на слънчеви панели, но графеновият слънчев панел представя ново решение за улесняване на използването на слънчевия панел в всяка къща, използвайки като стъкло на всеки прозорец, може да си представи как прозорците на небостъргачите станаха като соларна панелна станция!
4- Гъвкави:
Графенът представя много видове гъвкави слънчеви панели, обикновено зависи от органичната електроника като (PMMA Graphene on Silicon) филмова слънчева клетка (PMMA: Poly Methyl MethAcrylate), а графеновият филм има още едно предимство, което работи като опаковъчен материал за подобряване на стабилността на устройството. Соларната клетка PMMA – Gr – Si може да задържи 93% от първоначалната ефективност след огъване 60 пъти.
И учени от Райс университет са измислили нов катод, който може да направи евтини, гъвкави сенсибилизирани към батерията слънчеви клетки. от нанотръби, които са безпроблемно свързани с графен и заместват скъпите и чупливи материали на базата на платина, често използвани в по-ранни версии, графенът, използван в органичната слънчева клетка, помага да стане гъвкав и да го спаси здрав, тъй като от 2015 г. органичните слънчеви клетки успяха да постигнат над 10% ефективност чрез тандем структура и изследователска работа за увеличаване на този процент в бъдещите слънчеви панели.
5- Работи при всякакви условия:
При лоши условия като дъждовен или облачен слънчев панел не работи, но новият прототип на слънчевите клетки зависи от графена, способен да генерира електричество не в тези лоши условия, а от дъждовните капки също !!!
Екип от учени от Китай. Техните разработени технологии за нов тип графенови слънчеви панели, които могат да генерират електричество от дъждовни капки, той се нуждае само от един атомен дебел графенов слой за прекомерно количество електрони, за да се движи по желание по повърхността, поради висока проводимост на графен, наред с много други Ползи. В ситуации, когато присъства вода, графен свързва електроните си с положително заредени йони. Някои от вас може да знаят този процес да бъде наречен взаимодействие на "Люис" с киселини и основи.
Малката сол, съдържаща се в дъжда, се разделя на йони (амоний, калций и натрий), направени като катализатор, така че може да доведе до разработване на нови генериращи графенови слънчеви панели, работещи от изпаряване или морски дъжд, специално в крайбрежните райони или стана идеално за използване в кораби и лодки, водата всъщност се прилепва към графена и образува двоен слой (AKA псевдокондензатор) с графеновите електрони. Разликата в енергията между тези слоеве е толкова силна, че генерира електричество.
6- Може да се използва навсякъде:
Graphene много решения за създаване на подходящи слънчеви панели за бъдещето и могат да се използват навсякъде поради прекрасни характеристики като него (гъвкав, полупрозрачен, лек, достъпна цена, по-ефективен и може да работи в много тежки условия), всички тези функции помагат на слънчевия панел да влезе на нови места като сгради, автомобили, кораби и стана толкова добра инвестиция, когато използвате каквото и да е вградено графенови слънчеви панели.
7- съхранение:
Когато създавате частна соларна панелна станция сутрин, когато генерирате електричество повече от това, от което се нуждаете, можете да продавате електроенергия на общата електрическа система, а през нощта, когато вашата частна станция не генерира електрическа енергия, можете да закупите електрическа енергия от общата електрическа система. ,
Но ако живеете в отдалечен район и не можете да се свържете с общата електрическа система, сутрин трябва да съхранявате електрически, за да го използвате през нощта и графен предлага решенията и за това!
Graphene развива бъдещите батерии, като увеличава капацитета на батериите до многократно повече от традиционните батерии и умножава жизнения цикъл на зареждане и разреждане от нормалните батерии в днешно време.
8- Обещаваща технология:
Нанотехнологиите и наноматериалите много обещават да променят бъдещето, защото той се развива толкова бързо, а графенът е един от най-интересните нанотехнологии и считан за „чудодеен материал“ на 21 век, тъй като графенът има прекрасен списък от характеристики, той е най-силният материал в света е 200 пъти по-здрав от стоманата, но шест пъти по-лек от стомана, графен по-добър електропроводник от мед, той е непромокаем за газовете, така че се използва за спестяване на водород и почти напълно прозрачен. Освен това свойствата му могат да се променят, когато на повърхността му се добавят химически компоненти.
А графенът има уникални свойства в електрониката, което го прави силен конкурент за силиция във всички области, освен това графенът обикновено бие силиций при много бъдещи предизвикателства като създаванесупер електроника , процесор , оперативна памет , носими и супер соларни панели с по-ефективни.
9 - Околна среда:
Слънчевите панели не са напълно екологични, но правят вредни неща, така че Silicon Valley Toxics Coalition (SVTC) предупреди, че производството на слънчеви панели създава много от същите токсични като тези, получени при производството на полупроводници, включително силициев тетрахлорид и парникови газове като серен хексафлуорид. Силиконовият тетрахлорид е много токсично съединение. А за всеки килограм полисилициеви продукти се генерират четири килограма силициев тетрахлорид.
Как работи графенът, за да спаси околната среда от това ?!
Производството на органични слънчеви панели генерира по-малко вредни материали, а графенът подобрява органичните слънчеви панели, за да се превърне в редуване на традиционните силиконови слънчеви панели, които генерират много токсично замърсяване при индустриализация. Освен това, графеновите слънчеви панелни материали, лесно достъпни в големи количества на земята, които са важен момент за спестяване на ресурси за бъдещите поколения.
Източник: Graphene-uses