/elektronik

Beklæd nutidens solceller med nanohår og få 50 procent ekstra energi

Ny antirefleksbehandling med nanohår sikrer, at næsten alle fotoner bliver indfanget uanset bølgelængde og indfaldsvinkel. Dermed kan det blive økonomisk fordelagtigt at benytte solceller endnu flere steder.

Af Kent Krøyer, tirsdag 04. nov 2008 kl. 14:54

Solceller kan snart blive betydeligt mere energieffektive med en ny, antireflekterende overfladebehandling.

Forskere ved Rensselaer Polytechnic Institute nord for New York har fremstillet en behandling med nanohår, som fanger væsentligt flere fotoner end de traditionelle overfladebehandlinger.

»For at få maksimal energieffektivitet i en solcelle må man have et solpanel, som opfanger næsten alle fotoner, uanset hvor solen er på himlen. Med vores nye antirefleksbehandling bliver det muligt,« siger professor Shawn-Yu Lin fra universitetets afdeling for Future Chips Constallation, som har ledet den et-årige forskning.

En ubehandlet silicium-solcelle absorberer 67,4 procent af det sollys, der rammer den. Det gælder i hele spektret fra ultraviolet lys over synligt lys til infrarødt. Tabet på en tredjedel af energien skyldes refleksion.

Men den nye overfladebehandling stiger absorptionen til 96,21 procent. Blandt andet fordi lysets indfaldsvinkel bliver mere betydningsløs. Lyset transmitteres gennem glasset, næsten uanset hvor skråt lyset rammer overfladen.

Det kan give den fordel, at solceller kan bruges på flere steder, hvor det vil være for dyrt at etablere automatisk sol-tracking. Det vil sige mekanik, der drejer solcellerne efter solen for at få lyset vinkelret ind på cellens overflade. Den slags automatik er dyr, både i anskaffelse og drift.

Den nye overfladebehandling er opbygget i syv lag nanostænger i længder af 50-100 nanometer, som består af siliciumdioxid og titaniumdioxid. Nanostængerne står lidt på skrå.

Behandlingen egner sig til alle slags solceller, også III-V multi-junction typen og cadmium terruride, skriver læreanstalten i sin pressemeddelelse.

Forskningsartiklen er offentliggjort i det nyeste nummer af tidsskriftet Optics Letters.



04. nov 2008 kl 15:38

avatar

Simon Gjerløv

Isbjørnehår

"De nanoskopiske uldhår fungerer nogenlunde som isbjørnens pels. De fanger lyset og sender det ned til hårets rod. "

Det er korrekt at isbjørnens hår er hule og det er derfor nærliggende at tro de fungere som lysledere og varmer isbjørnens sorte hud op. Mig bekendt er det dog ikke påvist, at isbjørnens hår har denne påståede egenskab.


04. nov 2008 kl 15:46

avatar

Simon Gjerløv

Isbjørnehår

Rettelse til forrige indlæg: Isbjørnens hår er ikke hule.

http://www.geocities.com/mikep...html


05. nov 2008 kl 11:09

Søren Rasmussen

Beskidte solceller?

Interessant, men sådan helt praktisk - hvordan påvirker belægningen renholdelsen af solcellerne?

Der er jo ikke meget ved en solcelle hvis den efter kort tid er dækket af et sort lag snavs, som ikke lader sig vaske af.


05. nov 2008 kl 11:14

Paul Christiansen

Re: Beskidte solceller?

Interessant, men sådan helt praktisk - hvordan påvirker belægningen renholdelsen af solcellerne?

Der er jo ikke meget ved en solcelle hvis den efter kort tid er dækket af et sort lag snavs, som ikke lader sig vaske af.

Jeg sad og tænkte på præcis det samme, men måske belægningen er så tynd (700 nanometer), at overfladen i praksis opfører sig som en glat overflade der er nem at holde ren?


05. nov 2008 kl 16:59

Bo Jacoby

terruride?

Menes der tellurid, altså en tellurium-forbindelse?


05. nov 2008 kl 17:46

Rolf Hansen

Holdbarhed?

Vi snakker jo om nogle celler som skal stå ude i døgnets 24timer, så kan sådan en overflade virkeligt godt holde til vejret. Man kunne jo forestille sig at den hurtigt blev slidt ned og dermed er solcellerne mindre effektive efter kort tid.


11. nov 2008 kl 07:20

Paul Christiansen

Værd at bemærke

"En ubehandlet silicium-solcelle absorberer 67,4 procent af det sollys, der rammer den.

Men den nye overfladebehandling stiger absorptionen til 96,21 procent. Blandt andet fordi lysets indfaldsvinkel bliver mere betydningsløs. Lyset transmitteres gennem glasset, næsten uanset hvor skråt lyset rammer overfladen.

Det kan give den fordel, at solceller kan bruges på flere steder, hvor det vil være for dyrt at etablere automatisk sol-tracking.

"

Godt nok skulle disse solceller kunne absorbere mere af det "skrå" lys (forudsat at man kan holde panelet rent).

Men hvis man ikke bruge sol-tracking, jamen så vil der også være færre solstråler der rammer panelet fordi man afdækker et mindre areal.

De henholdsvis 67,4 og 96,21 % må derfor skulle opfattes som et gennemsnit over en dag, og forudsat at begge paneler er fastmonteret.

Havde man et sol-tracking anlæg, ville man altid afdække det maksimale areal, fordi panelet altid ville være vinklet 90 grader på solen, og for det andet ville der ikke være nogen skæve vinkler som kunne give nano panelet en fordel.

Sagt med andre ord, selvom nano panelet også skulle have lidt højere virkningsgrad på et sol-tracking anlæg, så er det sandsynligt at et standard panel monteret på et sol-tracking anlæg vil kunne høste mere solenergi på en dag, end et nanopanel der er fastmonteret, selvom hovedparten af indstrålingen er fordelt over relativt få timer hen over middag.

I sidste ende må det så være en cost-benefit analyse der vil afgøre hvad der bedst kan betale sig for et givent panel.





Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.