Ամերիկացի գիտնականները ստեղծել են գրաֆենի վրա հիմնված արևային մարտկոցներ, որոնք կարող են լիցքավորել գերկոնդենսատորներ

Արևային մարտկոցները համատեղում են բազմաշերտ գրաֆեն և սիլիցիումային վաֆլերներ, որոնք շարունակական աշխատանքի համար կլանում են ինչպես արևային, այնպես էլ կինետիկ էներգիան։ Փորձարկումները ցույց են տվել, որ մարտկոցները կարող են ինքնուրույն սնուցել ջերմաստիճանի սենսորում տեղադրված գերկոնդենսատորները, գրում է exmork.ru–ն։

ԱՄՆ-ի Արկանզասի համալսարանի հետազոտողները ստեղծել են գրաֆենի վրա հիմնված արևային մարտկոց, որը կարող է օգտագործվել «Իրերի ինտերնետ» (IoT) կիրառություններում։

Սարքը մշակվել է որպես ինքնավար սենսորային համակարգերի ստեղծմանն ուղղված հետազոտական ​​նախագծի մաս, որը կլանում է էներգիա տարբեր շրջակա միջավայրի աղբյուրներից, այդ թվում՝ արևային, ջերմային, ակուստիկ, կինետիկ, ոչ գծային և ֆոնային ճառագայթումից։

Գրաֆենը լայնորեն է օգտագործվում արևային էներգիայի հետազոտություններում՝ թափանցիկ էլեկտրոդներ, կոնտակտներ, տրանսպորտային շերտեր և հակաանդրադարձնող կամ պաշտպանիչ ծածկույթներ մշակելու համար։ Այն զրոյական գոտիական բացվածքով կիսամետաղ է, որը կլանում է տեսանելի լույսի միայն մոտ 2.3%-ը մեկ շերտի համար և, հետևաբար, չի կարող արդյունավետորեն կլանել արևային էներգիան ինքնուրույն։ Սակայն դրա եզակի էլեկտրոնային և օպտիկական հատկությունները հնարավորություն են տալիս հետաքրքիր ֆոտովոլտային վարքագիծ ցուցաբերել այլ սարքերում օգտագործելիս։

«Հետազոտողները փորձարկել են տարբեր մեթոդներ այդ արևային մարտկոցների էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը բարելավելու համար, ներառյալ գրաֆենի թերթերի հաստության օպտիմալացումը, սիլիցիումային հիմքի հետ ինտեգրման գործընթացի բարելավումը, լրացուցիչ միջերեսային նյութերի ավելացումը, սիլիցիումային հիմքերի խառնուրդը և հյուսվածքային սիլիցիումային մակերեսների և սիլիցիումային նանոհաղորդալարերի օգտագործումը», — բացատրել են գիտնականները։

Նրանք նաև նշել են, որ գրաֆենից արևային մարտկոցները ընտրվել են ավանդական բարձր արդյունավետության ֆոտովոլտային մարտկոցների փոխարեն, քանի որ գրաֆենը կարող է կուտակել կինետիկ էներգիա, ինչը թույլ է տալիս սարքին աշխատել նույնիսկ արևի լույսի բացակայության դեպքում։

Բջիջը ստեղծելու համար գիտնականները օգտագործել են առևտրային առումով մատչելի 500 մկմ հաստությամբ n-տիպի սիլիցիումային թիթեղներ, որոնք պատված են հաստ ջերմային օքսիդային շերտով։ Վերին օքսիդային շերտը ձևավորվել և փորագրվել է անմիջապես մերկ սիլիցիումի վրա, իսկ երկրորդ նախշը կիրառվել է չիպի վրա։ Այնուհետև մետաղը նստեցվել է երկու ոսկեգույն կոնտակտային բարձիկներ ստեղծելու համար։ Այնուհետև բազմաշերտ գրաֆենը նստեցվել է բաց սիլիցիումի և վերին կոնտակտային բարձիկի վրա։ «Գրաֆենի թափանցիկության շնորհիվ լույսը անցնում է դրա միջով և կլանվում սիլիցիումային հիմքի կողմից», — բացատրել է հետազոտական ​​​​խումբը նշելով, որ բջիջները միացված են շարքով՝ փոքր զանգվածի մեջ,– տարբեր արևային բջիջներ ընտրելով և միացնելով շարքով մենք կարող ենք կուտակիչ կոնդենսատորները լիցքավորել անհրաժեշտ լարման մակարդակով»։

Ջերմաստիճանի չափման համակարգի համար թիմը որոշել է օգտագործել գերկոնդենսատորներ մարտկոցների փոխարեն՝ ընդհանուր էներգիայի սպառումը նվազեցնելու և դրա կյանքի տևողությունը երկարացնելու համար։ Երեք կուտակիչ կոնդենսատորներ կատարում են տարբեր գործառույթներ։

Լաբորատոր փորձարկումները ցույց են տվել, որ համակարգը գործում է ավտոմատ կերպով առանց արտաքին էներգիայի։ Այն հիմնված է պրոցեսորի վրա, որը մեծամասամբ մնում է սպասման ռեժիմում և ակտիվանում է միայն կարճ ժամանակով։ «Կուտակիչ կոնդենսատորները անընդհատ սնուցում են մեր ջերմաստիճանի չափման համակարգը, նույնիսկ երբ պարբերաբար լիցքավորվում են արևային վահանակներով», — ընդգծել են գիտնականները։

Հայաստանում արևային պանելներ արտադրող առաջին և միակ ընկերությունը Սոլարոնն է։

Տեղադրե՛ք  SolarOn արևային կայան և զրոյացրեք էլեկտրաէներգիայի ծախսը։

Գրե՛ք կամ զանգահարեք և ստացեք անվճար հաշվարկ Ձեզ անհրաժեշտ արևային կայանի հզորությանն ու արժեքի վերաբերյալ։

Զանգահարեք 8757, 010 440055

էլ. փոստ ֊ [email protected]