Mga bagong pagsulong sa larangan ng nanotechnology ay binabago ang industriya Energía Solar, lalo na inilapat sa pagbuo ng photovoltaic cells. Ang pagpapatupad ng mga nanotechnological na pamamaraan ay nagbigay-daan sa makabuluhang pagsulong sa kahusayan at pagbabawas ng gastos, na nagmamarka ng bago at pagkatapos ng industriya ng renewable energy.
Ano ang nanotechnology at paano ito inilalapat sa solar energy?
La nanotechnology ay isang larangan ng pag-aaral na nakatutok sa pagmamanipula ng bagay sa antas ng mga atomo at molekula, sa mga sukat na nanometer (ang nanometer ay isang ika-isang milyon ng isang milimetro). Salamat sa mga diskarteng ito, posible na lumikha ng mga bagong materyales at device na may pinahusay na mga katangian, na nagpapahintulot sa kanilang aplikasyon sa mga sektor tulad ng renewable energy.
Sa larangan ng Energía Solar, nagkaroon ng malaking epekto ang nanotechnology, lalo na sa paglikha ng mga materyales na nagpapabuti kahusayan ng conversion ng sikat ng araw sa kuryente. Halimbawa, naging posible na bawasan ang paggamit ng mga mamahaling silicon sheet, na ginamit sa solar panels, salamat sa pagpapatupad ng isang grid ng mga metal na nanopartikel, na nagbigay-daan sa mga gastos sa produksyon na makabuluhang bawasan.
Nanotechnology sa photovoltaic cells
ang photovoltaic cells sinasamantala nila ang epekto ng photoelectric, ginagawang kuryente ang sikat ng araw. Ayon sa kaugalian, ang mga cell na ito ay gawa sa makapal na mga sheet ng silikon, na nagpamahal sa kanila. Gayunpaman, ang paggamit ng nanoparticle, bilang ang magbayad, ay naging posible upang mapabuti ang pagsipsip ng solar energy habang gumagamit ng mas maliit na halaga ng silicon, binabawasan ang mga gastos sa produksyon at pagtaas ng kahusayan.
ang nanoparticle ay isinama sa isang manipis na layer ng silikon na may metal na patong. Ang pagsasaayos na ito ay bumubuo ng mga electromagnetic resonance kapag tinatamaan sila ng sikat ng araw, na nagpapataas ng pagkabit sa materyal na silikon. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay lubos na nagpapabuti sa kahusayan ng solar cell, na nagpapahintulot sa mas maraming liwanag na ma-convert sa kuryente.
Bilang karagdagan, pinahintulutan din ng nanotechnology ang paglikha ng mas manipis at mas magaan na mga solar cell, na nagpapadali sa pag-install at binabawasan ang mga gastos sa transportasyon. Ginagawa nitong mas madaling ma-access na opsyon ang solar energy para sa parehong mga negosyo at indibidwal.
Mga pakinabang ng nanotechnology sa solar energy
Gamitin nanotechnology Nag-aalok ang solar energy ng maraming benepisyo, na hindi lamang kasama ang pinahusay na kahusayan, kundi pati na rin ang tibay at pagpapanatili ng mga solar system. Nasa ibaba ang ilan sa mga pangunahing benepisyo:
- Nadagdagang kahusayan ng photovoltaic: Salamat sa nanotechnology, naging posible na dagdagan ang pagsipsip ng sikat ng araw ng mga solar panel, na nagpapabuti sa kanilang pagganap sa pag-convert ng liwanag na ito sa kuryente.
- Pagbawas ng mga gastos: Ang pagpapatupad ng mga nanoparticle sa mga solar cell ay naging posible upang gawing mas mura ang proseso ng produksyon, gamit ang mas kaunting silikon at mas madaling ma-access na mga materyales.
- Extension ng kapaki-pakinabang na buhay: Nanotechnological na materyales, tulad ng nanocoatings, pahabain ang kapaki-pakinabang na buhay ng mga solar panel sa pamamagitan ng paggawa ng mga ito na mas lumalaban sa kaagnasan at pinsalang dulot ng kapaligiran.
- Pagbawas sa pagpapanatili: Ang pagbuo ng self-cleaning coatings ay nabawasan ang pagtatayo ng alikabok at dumi sa mga solar panel, na nagpapanatili ng pinakamainam na pagganap nang mas matagal at binabawasan ang pangangailangan para sa madalas na paglilinis.
Ang mga kamakailang pagsulong sa nanotechnology ay inilapat sa solar energy
La nanotechnology ay naging puwersang nagtutulak sa likod ng ilang kamakailang pagsulong sa larangan ng Energía Solar. Habang umuunlad ang teknolohiya, nabuo ang mga bagong application na nangangako na baguhin kung paano natin ginagamit ang enerhiya ng araw.
Isa sa mga pinakamahalagang pag-unlad ay ang paglikha ng mga materyales sa paglilinis ng sarili na nagpapahintulot sa mga solar panel na manatiling malinis nang hindi nangangailangan ng patuloy na pagpapanatili. Hindi lamang nito pinapataas ang iyong kahusayan, ngunit binabawasan din ang mga gastos sa pagpapatakbo. Ang isang halimbawa nito ay ang proyekto sa Europa SolarSharc, na nakabuo ng isang materyal nanoparticle coating na nag-aalis ng akumulasyon ng alikabok at dumi sa mga solar panel, kaya pinapanatili ang kanilang pangmatagalang kahusayan.
Ang isa pang kamakailang pagsulong ay ang paggamit ng perovskite nanoparticle sa solar cells. Ang materyal na ito, bilang karagdagan sa pagiging mas mura kaysa sa silikon, ay napatunayang may mahusay na kapasidad na kumuha ng solar energy, na nagpapahintulot sa dami ng kuryenteng nalilikha na tumaas nang malaki.
Ang paggamit ng quasiperiodic na istruktura Sa nanoscale ito ay naging susi din sa pagpapabuti ng mga solar panel. Ang mga istrukturang ito ay nagbibigay-daan para sa higit na pagkuha ng sikat ng araw at pagbutihin ang kahusayan ng conversion nang hindi kapansin-pansing tumataas ang mga gastos sa produksyon.
Mga hinaharap na pananaw ng nanotechnology sa solar energy
Ang kinabukasan ng nanotechnology sa larangan ng Energía Solar tila napaka-promising. Sa patuloy na pananaliksik sa mas mahusay na mga materyales y mababang gastos na mga coatings, ang solar energy ay magiging mas madaling ma-access at episyente.
Gumagawa ang mga mananaliksik ng mga bagong paraan upang maisama ang nanotechnology sa mga solar cell upang maka-ani sila ng enerhiya nang mas mahusay. Kabilang dito ang mga inobasyon tulad ng nababaluktot na mga solar cell na maaaring i-install sa hindi pantay na mga ibabaw, at posibleng sa mga mobile device at damit, na nagbabago sa paraan ng pagkuha ng kuryente.
Gayundin, pagsulong sa mga baterya ng lithium na may mga nanostructured electrodes maaaring makabuluhang mapabuti ang kapasidad ng pag-iimbak ng enerhiya ng solar, na nagpapahintulot sa mas maraming tahanan at negosyo na maging sapat sa sarili ng enerhiya.
Tulad ng mga teknolohiya tulad ng artipisyal na katalinuhan at Internet ng mga bagay (IoT) Kasama ng nanotechnology na inilapat sa solar energy, ang mga renewable energy system ay magiging mas matalino at mas mahusay. Papayagan nito ang produksyon ng enerhiya na ma-optimize batay sa mga kondisyon ng kapaligiran at pagkonsumo sa real time.
Hindi lamang pinapataas ng Nanotechnology ang kahusayan ng kasalukuyang mga solar panel, ngunit binubuksan din ang isang hanay ng mga posibilidad para sa kanilang paggamit sa iba't ibang lugar, mula sa pang-industriya na enerhiya hanggang sa teknolohiya sa bahay.