Anketa
Myslíte si, že výsledky parlamentných volieb prinesú
Rast životnej úrovne (6%, hlasovalo: 10)
Stagnáciu životnej úrovne (10%, hlasovalo: 18)
Zhoršenie životnej úrovne (84%, hlasovalo: 148)
Novinky
17. Apríl 2012
Boj médií proti nám
Pre to, aby nás dokonale "oblbli", robia maximum,... [viac...]
01. Apríl 2012
Hluk vplýva na biodiverzitu
Stále více studií potvrzuje vliv hluku na změny chování ptáků a... [viac...]
01. Apríl 2012
Bude dýchanie v Česku spoplatnené?
Dýcháte? Plaťte! vzkázal Kalousek Čechům. Vymyslel daň ze vzduchu... [viac...]
28. Marec 2012
Hájenie verejného záujmu, 2,65 miliardy eur patria daňovým poplatníkom a nie politikom a úradníkom.
Hanba našej spoločnosti je, že nie sú peniaze na vyššie platy zdravotných sestier,... [viac...]
13. Marec 2012
Väčšina zvolila istoty.
Voľby sú minulosťou, každodenný život... [viac...]
12. Marec 2012
Gorila po maďarsky.
Nová generácia Maďarov sa dostala do vrcholnej politiky po prevrate... [viac...]
01. Február 2012
Časť vedcov a politikov nesúhlasí s utajovaným obsahom ACTA
Zmluva ACTA podstatným spôsobom obmedzí naše práva a slobody nielen na internete... [viac...]
24. Január 2012
Zomierali nevinné deti.
Akonáhle prišiel pacient do nemocnice, hneď zmizol... [viac...]
22. Január 2012
Ako držia finančníci politický systém v šachu
O současnosti a budoucnosti evropských zemí nerozhodují... [viac...]
10. Január 2012
Svet ovláda úzka skupina ľudí hovorí Karel Gott.
PRAHA - Český spevák Karel Gott odložil... [viac...]

Solárny lievik


Nová anténa vyrobená z uhlíkových nanotrubčiek by mohla zvýšeným sústredením slnečnej energie zefektívniť prácu fotovoltaických článkov.

 

Solárne články sú zvyčajne zoskupené na rozľahlých priestranstvách, alebo na strechách budov. Každý článok však môže vytvárať len obmedzené množstvo energie, preto solárne panely, ktoré sa z nich skladajú, zaberajú pomerne veľkú plochu. Avšak, každá budova nemá na streche dostatok miesta pre inštaláciu rozmerných solárnych panelov.

 

Profesor Michael Strano (vpravo) so svojimi kolegami Jae-Hee Han (vľavo) a Geraldine Paulus zostrojili vlánko z uhlíkových nanorúrok, ktoré dokáže koncentrovať solárnu ebergiu.

                 Foto: Patrick Gillooly


Použitím uhlíkových nanotrubčiek (duté trubice z atómov uhlíka), chemickí inžinieri z Massachusetts Institute of Technology (MIT) našli spôsob, ako koncentrovať slnečnú energiu až zo 100 krát väčšou intenzitou, ako to dokáže obyčajný fotovoltaický článok. Z nanotrubičiek poskladali špeciálne antény na zachytávanie slnečnej energie. Fotóny zo slnka sa cez trubičky dostanú až k solárnemu panelu na základe podobného princípu , ako keď sa nalieva voda do fľaše pomocou lieviku. Aplikáciou takejto technológie by solárne panely mohli byť oveľa menšie a oveľa výkonnejšie.
 

"Namiesto toho, aby plochu celej strechy zaberal jeden fotovoltaický panel, toto miesto by sa dalo využiť aj efektívnejšie. Viac menších panelov vybavených špeciálnymi anténami by fotóny zo slnka sústreďovali s oveľa väčšou intenzitou", povedal Michael Strano , vedúci výskumného tímu. Nové zariadenie na sústreďovanie svetla by mohlo nájsť uplatnenie aj v iných oblastiach a odboroch (prístroje na nočné videnie, špeciálne okuliare, či ďalekohľady).

 

Od svetla k energii
 

Solárne panely vyrábajú elektrinu tak, že menia fotóny (balíky svetelnej energie) na elektrický prúd. Anténa s nanotrubičiek výrazne zvyšuje počet zachytených fotónov a premieňa svetlo na energiu, ktorá môže prúdiť do solárnych článkov. Tvorí ju zväzok vlákien s dĺžkou 10 mikrometrov, hrúbkou 4 mikrometre a 30 miliónov karbónových nanotrubiček. Tie sú z dvoch vrstiev s odlišnými fyzikálnymi vlastnosťami.
V každom materiály, môžu elektróny existovať na rôznych energetických úrovniach. Jav, ktorý sa využíva pri solárnom lieviku spočíva v tom, že fotón „odbúra" s povrchu trubičky elektrón, ktorý sa dostáva na vyššiu energetickú úroveň. Elektrón po sebe zanechá dieru tzv. excitón. Rozdiel v energetickej hladine medzi vzniknutou dierou a elektrónom sa nazýva bandgap.

Vlákno obsahuje asi 30 miliónov uhlíkových nanorúrok, ktoré absorbujú slnečnú energiu vo forme fotónov. Červené sú miesta s vysokou intenzitou, zelené a modré s nízkou. Ilustrácia: Geraldine Paulus

 

Vnútorná vrstva antény je z nanotrubičiek s malým a vonkajšia s veľkým "bandgapom". Excitóny sa presúvajú z miest s väčšou energiou do miest z menšou energiou, teda z vonkajšej strany nanotrubičky smerom dovnútra. Tam existujú ďalej, aj keď na nižšej energetickej hladine. Keď svetelná energia prenikne do materiálu, všetky excitóny sa sústredia do stredu vlákna.

 

Zníženie nákladov spôsobí solárnu revolúciu!
 

Strano a jeho tím zatiaľ ešte nenamontovali anténu z nanotrubičiek k žiadnemu fotovoltaickému zariadeniu, ale v blízkej budúcnosti to plánujú urobiť. V takomto systéme, by anténa sústreďovala fotóny na povrch fotovoltaických článkov, ktoré by ich premieňali na elektrický prúd. Podľa vedcov by ich objav mohol spôsobiť revolúciu vo fotovoltaickom priemysle najmä kvôli výraznému zníženiu nákladov, nakoľko výroba uhlíkových nanotrubičiek by nebola ani zďaleka taká nákladná, ako je výroba kremíkových solárnych článkov.

V minulosti by neboli ani náklady na výrobu uhlíkových nanotrubičiek najnižšie, ale ako sa v posledných rokoch čoraz viac chemických spoločností začína venovať ich produkcii, cena tohto artikla začína výrazne klesať a o pár rokov sa možno bude dať kúpiť aj za pár centov.
Zväzok vlákien, ktorý vedci predstavili vo svojom najnovšom článku mal energetické straty vo výške asi 13 %. Pracujú už však na novej anténe, ktorej vlákna by mali mať straty iba 1 %. Ak sa im to podarí, bude to mať určite za následok prevrat v solárnych technológiách!


Zdroj: Massachusetts Institute of Technology, TechPark