研究者らは、この画期的な進歩により、より薄く、より軽く、より柔軟なソーラーパネルの生産につながり、より多くの家庭に電力を供給し、より幅広い製品に使用できる可能性があると述べている。
研究 - ヨーク大学の研究者が主導し、NOVA リスボン大学 (CENIMAT-i3N) と協力して実施されたこの研究では、さまざまな表面設計が、太陽電池パネルを形成する太陽電池の太陽光の吸収にどのような影響を与えるかを調査しました。
科学者らは、市松模様のデザインにより回折が改善され、光が吸収される確率が高まり、それが電気を生み出すために使用されることがわかりました。
再生可能エネルギー部門は、屋根瓦からボートの帆、キャンプ用品に至る製品に使用できる軽量素材で太陽電池の光吸収を高める新しい方法を常に模索しています。
太陽電池の製造に使用されるソーラーグレードのシリコンは、製造に非常にエネルギーを消費するため、よりスリムなセルを作成し、表面デザインを変更することで、より安価で環境に優しいものになります。
物理学科のクリスチャン・シュスター博士は、「私たちは、スリムな太陽電池の吸収を高める簡単なトリックを見つけました。調査の結果、私たちのアイデアは、より洗練されたデザインの吸収強化に匹敵するものであると同時に、太陽電池の奥深くでより多くの光を吸収することができました」と述べた。平面であり、表面構造自体の近くの光は少なくなります。
「私たちの設計ルールは、太陽電池の光捕捉に関連するすべての側面を満たしており、シンプルで実用的でありながら優れた回折構造への道を切り開き、フォトニック用途を超えた潜在的な影響をもたらします。
「この設計は、太陽電池をより薄く柔軟な材料にさらに統合できる可能性を提供し、したがってより多くの製品で太陽光発電を使用する機会を増やすことができます。」
この研究は、この設計原則が太陽電池や LED 分野だけでなく、音響ノイズシールド、防風パネル、滑り止め表面、バイオセンシング用途、原子冷却などの用途にも影響を与える可能性があることを示唆しています。
シュスター博士はこう付け加えた。「原理的には、同じ量の吸収体材料で10倍の太陽光発電を導入することになります。10倍薄い太陽電池により、太陽光発電の急速な拡大が可能になり、太陽光発電量が増加し、二酸化炭素排出量が大幅に削減される可能性があります。」
「実際、シリコン原料の精製は非常にエネルギーを大量に消費するプロセスであるため、10倍薄いシリコンセルは精製所の必要性を減らすだけでなく、コストも削減できるため、よりグリーンな経済への移行が促進されます。」
ビジネス・エネルギー・産業戦略省のデータによると、2020年最初の3カ月間に英国の発電量の47％を太陽光発電を含む再生可能エネルギーが占めた。
投稿時間: 2023 年 4 月 12 日