Tehokkaampia ledejä ja aurinkokennoja

09.12.2015

Florida-hybridi-ledi-250.jpgFlorida State Universityn tutkijat ovat äskettäin kehittäneet uudentyyppisen lediratkaisun sekä vedättäneet aurinkokennon hyötysuhdetta aina 45 prosenttiin.

Perovskiittiä on pidetty lupaavana materiaalina rakentaa ledejä mutta Floridan tutkijoiden mukaan suorituskyky ei ole ollut materiaalin potentiaalien tasolla. He ovatkin tutkineet orgaanis-epäorgaanista hybridiä (organometalli halidi perovskiitti).

Synteettisen kemian hienosäädön ja rakennesuunnittelun myötä tutkijat loivat ledin, joka toimi odotettua paremmin. Materiaali hehkui poikkeuksellisen kirkkaasti. Luminenssiksi mitattiin noin 10 000 kandelaa per neliömetri.

Ledi oli myös nopea ja helppo valmistaa. Tavanomainen hybridi perovskiitti on yleensä epävakaa ympäristön kosteudelle, mutta sopivan pintakemian avulla nämä nanorakenteiset perovskiitit osoittivat hyvää vakautta.

Hyvä vakaus keventää myös valmistukseen liittyviä vaatimuksia. Tutkijoiden mukaan tämä uudenlainen lediratkaisu voisi johtaa halvempiin, kirkkaampiin ja massatuotettaviin valoihin ja näyttöihin tulevaisuudessa.

Toisessa tutkijaryhmässä kehitettiin uusi menetelmä luoda aurinkokennojen valon keruuta tehostava suodatinratkaisu.

Florida-solar-upconversion-250-t.jpgAiemmin tutkijat ovat sijoittaneet ylimääräisen fotoneja ylösmuuntavan suodattimen kennon eteen tai taakse. Sen tarkoitus on kerätä vähäenergisempää, käyttämättä jäävää valoa ja muuntaa se käyttökelpoiseksi, suurempienergisemmäksi valoksi.

Nyt tukijat liittivät sen suoraan itse kennoon. He hyödynsivät molekyylirakenteiden itsekokoavuutta. Liuosmenettelyn avulla he saivat kaksi molekyyliä, vastaanottajan ja herkistäjän, asentumaan kennon pinnalle.

Yhdessä nämä molekyylit suorittivat fotonin ylösmuunnoksen, yhdistämällä kaksi vähäenergistä vihreää fotonia, tuottamaan suurienergisemmän, sinisen fotonin, joka voidaan sitten ottaa sähköntuotantoon.

Tutkijat kasvattivat menetelmällään koekennonsa maksimitehokkuutta 33 prosentista 45 prosenttiin ja he uskovat, että menetelmällä voidaan tuottaa jopa parempia arvoja tulevaisuudessa.

22.05.2020Kohti kolmatta ulottuvuutta
21.05.2020Nopempi koherentti LiDAR
20.05.2020Rautaa rajalle, vaikka ruosteisenakin
19.05.2020Uudenlaisen kvanttitutkan prototyyppi
18.05.2020Löytää edullisesti radioaaltoja
16.05.2020Suprajohtavuutta ja topologiaa
15.05.2020Kvanttimateriaali keventää tekoälyn energiantarvetta
14.05.2020Vetyä auringonvalosta
13.05.2020Uutta valoa 2D-nanolasereista
12.05.2020Vakaita perovskiitteja

Siirry arkistoon »