Jul 05, 2021 Ostavite poruku

Brzina laserske fotoelektrične pretvorbe doseže svoj vrhunac

Na 48. sastanku fotonaponskih stručnjaka IEEE-a ove godine, istraživači s Fraunhofer instituta za solarni energetski sustav ISE u Njemačkoj, pokazali su izloženost iii-V poluvodičkih fotovodičkih stanica baziranom na galijumskom arsenidu (GaAs) laseru na valnoj duljini od 858 nm i shvatili mit o učinkovitosti pretvorbe od 68,9%. To se naziva mitom jer je učinkovitost pretvorbe od 68,9% daleko najveća vrijednost za pretvaranje svjetla u električnu energiju! U demonstraciji je istraživački tim koristio vrlo tanku solarnu ćeliju (izrađenu od galij arsenida) i opremio je visoko reflektirajućim, vodljivim retrovizorom.


U fotonaponskim stanicama svjetlost se apsorbira u staničnoj strukturi. Apsorbirano svjetlo oslobađa pozitivne i negativne naboje, koji se zatim provode do prednjih i stražnjih kontakata baterije, čime se stvara električna energija. Kada je energija svjetla incidenta nešto viša od takozvane energije razmaka pojasa svojstvene poluvodičkom materijalu, fotonaponski učinak bit će posebno snažan. Stoga, kada je monokromatski laserski izvor svjetlosti usklađen s prikladnim poluvodičkim složenim materijalom, teoretski je moguće postići vrlo visoku učinkovitost pretvorbe.


Ovaj oblik prijenosa energije uz sudjelovanje laserske tehnologije naziva se i tehnologija lake energije. Posebno je pogodan za primjene koje zahtijevaju električno izolirana napajanja, zaštitu od munje ili zaštitu od eksplozije, elektromagnetsku kompatibilnost ili potpuni bežični prijenos energije.


U usporedbi s tradicionalnim prijenosom snage bakrenog kabela, takav fotokinetski energetski sustav ima dvije očite prednosti. Dr. Henning Helmers, voditelj istraživačke skupine Fraunhofer ISE, objasnio je: "Prvo, fotoni su snimljeni u bateriji, blizu razmaka benda. Apsorpcija fotonske energije može se maksimizirati, a istovremeno se gubitak grijanja i prijenosa može smanjiti. Drugo, fotoni generirani unutra su uhvaćeni i učinkovito oporavljeni rekombinacijom zračenja, što produljuje učinkovit vijek trajanja nosača i dodaje dodatni napon."


Profesor Andreas Bett, direktor Instituta, sretno je rekao: "Ovo istraživanje pokazuje da fotonaponska tehnologija ima potencijal za industrijske primjene osim solarne energije."


Zapravo, zahvaljujući čarobnom oružju lasera, područja primjene ove vrste fotoelektričnog prijenosa postala su vrlo opsežna, uključujući strukturno praćenje vjetroturbina, praćenje visokonaponskih vodova, senzora goriva u spremnicima goriva zrakoplova ili implantata izvan tijela. Optičko napajanje, pasivno praćenje optičke mreže ili bežično napajanje za IoT aplikacije itd.

Pošaljite upit

whatsapp

Telefon

E-pošte

Upit