Postavke privatnosti

Postępy w technologii solarnej: nowy system zbierania światła wykorzystujący pełne spektrum światła widzialnego opracowany w Würzburgu

Naukowcy z Würzburga poczynili znaczne postępy w technologii słonecznej, opracowując innowacyjny system gromadzenia światła. Nowy system wykorzystuje pełne spektrum światła widzialnego, umożliwiając bardziej efektywną konwersję energii słonecznej w energię elektryczną, co jest ważnym krokiem w kierunku bardziej zrównoważonej przyszłości.

Postępy w technologii solarnej: nowy system zbierania światła wykorzystujący pełne spektrum światła widzialnego opracowany w Würzburgu
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Badacze z Würzburga, pracujący nad bawarską inicjatywą Solar Technologies Go Hybrid, informują o postępach w wykorzystaniu energii słonecznej: opracowali innowacyjny system zbierania światła. Aby skutecznie przekształcać światło słoneczne w energię elektryczną lub inne formy energii, pierwszym krokiem jest wydajny system zbierania światła. Idealnie byłoby, gdyby ten system był panchromatyczny, co oznacza, że absorbuje całe widmo światła widzialnego. Naturalnymi modelami są anteny zbierające światło u roślin i bakterii. Przechwytują one szerokie widmo światła do fotosyntezy, ale są bardzo skomplikowane w budowie i wymagają wielu różnych kolorów do przenoszenia energii pochłoniętego światła do punktu centralnego. Systemy zbierania światła opracowane przez ludzi również mają wady: chociaż nieorganiczne półprzewodniki, takie jak krzem, pochłaniają panchromatycznie, to pochłaniają światło słabo. Do absorpcji wystarczającej ilości energii świetlnej potrzebne są bardzo grube warstwy krzemu w zakresie mikrometrów, co sprawia, że ogniwa słoneczne są stosunkowo nieporęczne i ciężkie. Organiczne barwniki odpowiednie do ogniw słonecznych są znacznie cieńsze: ich grubość warstwy wynosi tylko około 100 nanometrów. Jednakże, ledwo mogą one absorbować szerokie widmo światła i dlatego nie są szczególnie wydajne.

Cienka warstwa pochłania dużo energii świetlnej
Badacze z Julius-Maximilians-Universität (JMU) w Würzburgu, Niemcy, przedstawili w czasopiśmie Chem innowacyjny system zbierania światła, który znacznie różni się od dotychczasowych systemów. "Nasz system ma strukturę pasma podobną do tej w nieorganicznych półprzewodnikach. Oznacza to, że absorbuje światło panchromatycznie w całym zakresie widzialnym i wykorzystuje wysokie współczynniki absorpcji barwników organicznych. W rezultacie może on pochłaniać dużą ilość energii świetlnej w stosunkowo cienkiej warstwie, podobnie jak naturalne systemy zbierania światła," mówi profesor chemii JMU Frank Würthner. Jego zespół z Instytutu Chemii Organicznej / Centrum Chemii Nanosystemów zaprojektował system zbierania światła na JMU i badał go wspólnie z grupą profesora Tobiasa Brixnera z Instytutu Chemii Fizycznej i Teoretycznej.

Cztery kolory w genialnym układzie
Mówiąc prosto, innowacyjna antena zbierająca światło z Würzburga składa się z czterech różnych barwników merocjaninowych, które są złożone i ułożone blisko siebie. Złożone ułożenie cząsteczek umożliwia ultraszybki i wydajny transfer energii w obrębie anteny. Badacze nazwali prototyp nowego systemu zbierania światła URPB. Litery reprezentują długości fal światła, które są absorbowane przez cztery komponenty barwnikowe anteny: U dla ultrafioletu, R dla czerwieni, P dla fioletu, B dla niebieskiego.

Udowodniona wydajność poprzez fluorescencję
Badacze udowodnili, że ich nowy system zbierania światła działa tak dobrze, mierząc tzw. kwantową wydajność fluorescencji. Obejmuje to pomiar, ile energii system emituje w postaci fluorescencji. Na tej podstawie można wyciągnąć wnioski dotyczące ilości energii świetlnej, którą system wcześniej zgromadził. Wynik: system przekształca 38 procent emitowanej energii świetlnej w fluorescencję w szerokim zakresie spektralnym - cztery kolory same w sobie osiągają mniej niż jeden procent do maksymalnie trzech procent. Właściwe połączenie i umiejętne rozmieszczenie cząsteczek barwników w warstwie robi dużą różnicę.

Źródło: Faculty of Chemistry and Pharmacy, Würzburg

Znajdź nocleg w pobliżu

Czas utworzenia: 02 lipca, 2024

Redakcja nauki i technologii

Nasza Redakcja Nauki i Technologii powstała z wieloletniej pasji do badania, interpretowania i przybliżania złożonych tematów zwykłym czytelnikom. Piszą u nas pracownicy i wolontariusze, którzy od dziesięcioleci śledzą rozwój nauki i innowacji technologicznych – od odkryć laboratoryjnych po rozwiązania zmieniające codzienne życie. Choć piszemy w liczbie mnogiej, za każdym tekstem stoi prawdziwa osoba z dużym doświadczeniem redakcyjnym i dziennikarskim oraz głębokim szacunkiem dla faktów i informacji możliwych do zweryfikowania.

Nasza redakcja opiera swoją pracę na przekonaniu, że nauka jest najsilniejsza wtedy, gdy jest dostępna dla wszystkich. Dlatego dążymy do jasności, precyzji i zrozumiałości, unikając uproszczeń, które mogłyby obniżyć jakość treści. Często spędzamy godziny, analizując badania, dokumenty techniczne i źródła specjalistyczne, aby każdy temat przedstawić w sposób ciekawy, a nie obciążający. W każdym tekście staramy się łączyć wiedzę naukową z codziennym życiem, pokazując, jak idee z ośrodków badawczych, uniwersytetów i laboratoriów technologicznych kształtują świat wokół nas.

Wieloletnie doświadczenie dziennikarskie pozwala nam rozpoznać to, co dla czytelnika naprawdę ważne – niezależnie od tego, czy chodzi o postępy w sztucznej inteligencji, odkrycia medyczne, rozwiązania energetyczne, misje kosmiczne czy urządzenia, które trafiają do naszego życia codziennego, zanim zdążymy pomyśleć o ich możliwościach. Nasze spojrzenie na technologię nie jest wyłącznie techniczne; interesują nas także ludzkie historie stojące za wielkimi osiągnięciami – badacze, którzy latami dopracowują projekty, inżynierowie zamieniający idee w działające systemy oraz wizjonerzy przesuwający granice możliwości.

W naszej pracy kieruje nami również poczucie odpowiedzialności. Chcemy, by czytelnik mógł zaufać informacjom, które podajemy, dlatego sprawdzamy źródła, porównujemy dane i nie spieszymy się z publikacją, jeśli coś nie jest całkowicie jasne. Zaufanie buduje się wolniej niż pisze wiadomość, ale wierzymy, że tylko taki dziennikarski wysiłek ma trwałą wartość.

Dla nas technologia to coś więcej niż urządzenia, a nauka to coś więcej niż teoria. To dziedziny, które napędzają postęp, kształtują społeczeństwo i otwierają nowe możliwości dla wszystkich, którzy chcą zrozumieć, jak działa świat dziś i dokąd zmierza jutro. Dlatego podchodzimy do każdego tematu z powagą, ale i z ciekawością – bo to właśnie ciekawość otwiera drzwi najlepszym tekstom.

Naszą misją jest przybliżanie czytelnikom świata, który zmienia się szybciej niż kiedykolwiek wcześniej, w przekonaniu, że rzetelne dziennikarstwo może być mostem między ekspertami, innowatorami i wszystkimi, którzy chcą zrozumieć, co dzieje się za nagłówkami. W tym widzimy nasze właściwe zadanie: przekształcać to, co złożone, w zrozumiałe, to, co odległe, w bliskie, a to, co nieznane, w inspirujące.

UWAGA DLA NASZYCH CZYTELNIKÓW
Karlobag.eu dostarcza wiadomości, analizy i informacje o globalnych wydarzeniach oraz tematach interesujących czytelników na całym świecie. Wszystkie opublikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinie nauki, medycyny, finansów ani prawa. Dlatego przed podjęciem jakichkolwiek decyzji na podstawie informacji z naszego portalu zalecamy konsultację z wykwalifikowanymi ekspertami.
Karlobag.eu może zawierać linki do zewnętrznych stron trzecich, w tym linki afiliacyjne i treści sponsorowane. Jeśli kupisz produkt lub usługę za pośrednictwem tych linków, możemy otrzymać prowizję. Nie mamy kontroli nad treścią ani politykami tych stron i nie ponosimy odpowiedzialności za ich dokładność, dostępność ani za jakiekolwiek transakcje przeprowadzone za ich pośrednictwem.
Jeśli publikujemy informacje o wydarzeniach lub sprzedaży biletów, prosimy pamiętać, że nie sprzedajemy biletów ani bezpośrednio, ani poprzez pośredników. Nasz portal wyłącznie informuje czytelników o wydarzeniach i możliwościach zakupu biletów poprzez zewnętrzne platformy sprzedażowe. Łączymy czytelników z partnerami oferującymi usługi sprzedaży biletów, jednak nie gwarantujemy ich dostępności, cen ani warunków zakupu. Wszystkie informacje o biletach pochodzą od stron trzecich i mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Wszystkie informacje na naszym portalu mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia. Korzystając z tego portalu, zgadzasz się czytać treści na własne ryzyko.