Հայտնաբերվել է արևային վահանակների արդյունավետության հիմնարար սահմանը շրջանցելու միջոց

Գիտնականները առաջարկել են Շոկլի-Քուեյսերի սահմանը, արևային մարտկոցի առավելագույն տեսական արդյունավետությունը և արևային էներգիայի հիմնական սահմանափակումներից մեկը, որը ավելի քան 60 տարի համարվում է արևային մարտկոցի արդյունավետության վերին սահման, շրջանցելու միջոց, գրում է ixbt.com–ը։

Ժամանակակից արևային վահանակները հիմնված են ֆոտովոլտային մարտկոցների վրա, կիսահաղորդիչների, որոնք լույսը վերածում են էլեկտրաէներգիայի։ Այնուամենայնիվ, նույնիսկ իդեալական պայմաններում դրանք կարող են օգտագործել արևային ճառագայթման էներգիայի միայն մի մասը։ Եվ տեսական առավելագույնը 33% է, ընդ որում առևտրային արևային վահանակները սովորաբար հասնում են միայն մոտ 25%-ի։

Այս սահմանափակումը կապված է լույսի բնույթի և թերմոդինամիկայի հետ։ Արևային ճառագայթումը ներկայացնում է էներգիաների լայն սպեկտր, բայց ֆոտովոլտային մարտկոցները կարող են արդյունավետորեն փոխակերպել միայն նեղ միջակայք։ Անբավարար էներգիա ունեցող ֆոտոնները անցնում են նյութի միջով, մինչդեռ ավելի էներգետիկները կորցնում են իրենց ավելցուկային էներգիան որպես ջերմություն։

Նոր ուսումնասիրության մեջ Ճապոնիայից և Գերմանիայից հետազոտողներ առաջարկել են մի եղանակ օգտագործելու սպեկտրի այն մասը, որը նախկինում համարվում էր «կորած»։ Սա բարձր էներգիայի կապույտ լույսն է, որը նորմալ պայմաններում չի կարող արդյունավետորեն վերածվել էլեկտրաէներգիայի։

Գիտնականները ցույց են տվել, որ այդ լույսը հատուկ միացության ազդեցության տակ մեկ ֆոտոնի էներգիան կարող է «բաժանել» երկու օգտակար գրգռումների։ Արդյունքում կարելի է հասել  մոտավորապես 130% արդյունավետության, այսինքն յուրաքանչյուր կլանված 100 ֆոտոնի դիմաց կառաջանա 130 էներգիայի կրիչ։

Սինգլետային ճեղքումն է հիմնական դեր խաղում այս գործընթացում։ Այն թույլ է տալիս մեկ գրգռված վիճակին առաջացնել երկու վիճակ, այդպիսով ավելացնելով լիցքի կրիչների քանակը առանց կլանված ֆոտոնների քանակը մեծացնելու։

Մեթոդը իրականացնելու համար օգտագործել են օրգանական տետրացեն մոլեկուլը՝ մետաղական մոլիբդեն տարրի հետ համատեղ։ Տետրացենը նախկինում օգտագործվել է բարձր էներգիայի լույսի հետ աշխատելու համար, բայց նման համակարգերը բախվել են կայունության և երկարատև շահագործման խնդիրների։ Հեղինակների խոսքով մոլիբդենի ավելացումը հաղթահարել է այդ սահմանափակումները։

Ուսումնասիրության հեղինակներից մեկը՝ Կյուսյուի համալսարանի քիմիկոս Յոիչի Սասակին, նշել է, որ կա Շոկլի-Քուեյսերի սահմանը հաղթահարելու երկու հիմնական մոտեցում։ Առաջինը ցածր էներգիայի ինֆրակարմիր ֆոտոնները ավելի էներգետիկների վերածելն է։ Երկրորդը մեկ ֆոտոնից երկու գրգռում առաջացնելու համար սինգլետային ճեղքման օգտագործումն է, ինչը կիրառվել է այս ուսումնասիրության մեջ։

Ուսումնասիրությունն այժմ լաբորատոր փուլում է։ Ստացված արդյունքները ցույց են տալիս հիմնարար սահմանափակումը շրջանցելու հիմնարար հնարավորությունը, սակայն առևտրային արևային վահանակներում դրանց գործնական կիրառումը դեռևս շատ հեռու է։ Այնուամենայնիվ, սա երկար ժամանակ անհաղթահարելի համարվող սահմանի վերանայման ամենակարևոր քայլերից մեկն է։ Եթե տեխնոլոգիան ընդլայնվի, այն կարող է փոխել ֆոտովոլտային բջիջների դիզայնը և բարելավել արևային էներգիայի արդյունավետությունը առանց արմատապես փոխելու դրանց հիմնական ճարտարապետությունը։

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]