Napredak u solarnoj tehnologiji: novi sustav za prikupljanje svjetlosti koji koristi cijeli spektar vidljive svjetlosti razvijen u Würzburgu

Istraživači iz Würzburga napravili su značajan napredak u solarnoj tehnologiji razvijanjem inovativnog sustava za prikupljanje svjetlosti. Novi sustav koristi cijeli spektar vidljive svjetlosti, omogućujući učinkovitiju konverziju sunčeve energije u električnu energiju, što predstavlja važan korak prema održivijoj budućnosti.

Napredak u solarnoj tehnologiji: novi sustav za prikupljanje svjetlosti koji koristi cijeli spektar vidljive svjetlosti razvijen u Würzburgu
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Istraživači iz Würzburga, koji rade na bavarskoj inicijativi Solar Technologies Go Hybrid, izvještavaju o napretku u korištenju solarne energije: razvili su inovativni sustav za prikupljanje svjetlosti. Da bi se sunčeva svjetlost učinkovito pretvorila u električnu energiju ili druge oblike energije, prvi korak je učinkovit sustav za prikupljanje svjetlosti. Idealno bi bilo da ovaj sustav bude panchromatičan, odnosno da apsorbira cijeli spektar vidljive svjetlosti. Prirodni modeli za to su antene za prikupljanje svjetlosti kod biljaka i bakterija. One prikupljaju širok spektar svjetlosti za fotosintezu, ali su vrlo složene u strukturi i zahtijevaju mnoge različite boje za prijenos energije apsorbirane svjetlosti na središnju točku. Ljudski razvijeni sustavi za prikupljanje svjetlosti također imaju nedostatke: Iako anorganski poluvodiči kao što je silicij apsorbiraju panchromatično, apsorbiraju svjetlost slabo. Za apsorpciju dovoljno energije svjetlosti potrebni su vrlo debeli slojevi silicija u mikrometarskom rasponu, što čini solarne ćelije relativno glomaznima i teškima. Organske boje pogodne za solarne ćelije su mnogo tanje: njihova debljina sloja iznosi samo oko 100 nanometara. Međutim, one jedva da mogu apsorbirati široki spektar svjetlosti i stoga nisu osobito učinkovite.

Tanki sloj apsorbira puno energije svjetlosti
Istraživači sa Julius-Maximilians-Universität (JMU) u Würzburgu, Njemačka, u časopisu Chem su predstavili inovativni sustav za prikupljanje svjetlosti koji se značajno razlikuje od dosadašnjih sustava. "Naš sustav ima strukturu pojasa sličnu onoj kod anorganskih poluvodiča. To znači da apsorbira svjetlost panchromatično preko cijelog vidljivog raspona. I koristi visoke koeficijente apsorpcije organskih boja. Kao rezultat toga, može apsorbirati veliku količinu energije svjetlosti u relativno tankom sloju, slično prirodnim sustavima za prikupljanje svjetlosti," kaže profesor kemije JMU Frank Würthner. Njegov tim s Instituta za organsku kemiju / Centra za nanosustave kemije dizajnirao je sustav za prikupljanje svjetlosti na JMU i istraživao ga zajedno s grupom profesora Tobiasa Brixnera s Instituta za fizičku i teorijsku kemiju.

Četiri boje u ingenioznom aranžmanu
Jednostavno rečeno, inovativna antena za prikupljanje svjetlosti iz Würzburga sastoji se od četiri različite merocijaninske boje koje su presavijene i tako složene jedna blizu druge. Složeni raspored molekula omogućuje ultrabrz i učinkovit prijenos energije unutar antene. Istraživači su prototipu novog sustava za prikupljanje svjetlosti dali ime URPB. Slova predstavljaju valne duljine svjetlosti koje apsorbiraju četiri komponente boje antene: U za ultraljubičastu, R za crvenu, P za ljubičastu, B za plavu.

Dokazana izvedba putem fluorescencije
Istraživači su dokazali da njihov novi sustav za prikupljanje svjetlosti radi tako dobro mjerenjem tzv. kvantnog prinosa fluorescencije. To uključuje mjerenje koliko energije sustav emitira u obliku fluorescencije. Time se mogu donijeti zaključci o količini svjetlosne energije koju je sustav prethodno prikupio. Rezultat: sustav pretvara 38 posto zračene svjetlosne energije u fluorescenciju preko širokog spektralnog raspona - četiri boje same za sebe, s druge strane, postižu manje od jedan posto do najviše tri posto. Prava kombinacija i vješt prostorni raspored molekula boje u sloju čine veliku razliku.

Izvor: Faculty of Chemistry and Pharmacy, Würzburg

PRONAĐITE SMJEŠTAJ U BLIZINI

Kreirano: utorak, 02. srpnja, 2024.
VIŠE S WEB-a

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka našeg globalnog portala, specijalizirana za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje diljem svijeta.

Stručna analiza i jasna objašnjenja Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njezina sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.

NAPOMENA ZA NAŠE ČITATELJE
Karlobag.eu pruža vijesti, analize i informacije o globalnim događanjima i temama od interesa za čitatelje širom svijeta. Sve objavljene informacije služe isključivo u informativne svrhe.
Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim, medicinskim, financijskim ili pravnim područjima. Stoga, prije donošenja bilo kakvih odluka temeljenih na informacijama s našeg portala, preporučujemo da se konzultirate s kvalificiranim stručnjacima.
Karlobag.eu može sadržavati poveznice na vanjske stranice trećih strana, uključujući affiliate linkove i sponzorirane sadržaje. Ako kupite proizvod ili uslugu putem ovih poveznica, možemo ostvariti proviziju. Nemamo kontrolu nad sadržajem ili politikama tih stranica te ne snosimo odgovornost za njihovu točnost, dostupnost ili bilo kakve transakcije koje obavite putem njih.
Ako objavljujemo informacije o događajima ili prodaji ulaznica, napominjemo da mi ne prodajemo ulaznice niti izravno niti preko posrednika. Naš portal isključivo informira čitatelje o događajima i mogućnostima kupnje putem vanjskih prodajnih platformi. Povezujemo čitatelje s partnerima koji nude usluge prodaje ulaznica, ali ne jamčimo njihovu dostupnost, cijene ili uvjete kupnje. Sve informacije o ulaznicama preuzete su od trećih strana i mogu biti podložne promjenama bez prethodne najave. Preporučujemo da prije bilo kakve kupnje temeljito provjerite uvjete prodaje kod odabranog partnera, budući da portal Karlobag.eu ne preuzima odgovornost za transakcije ili uvjete prodaje ulaznica.
Sve informacije na našem portalu podložne su promjenama bez prethodne najave. Korištenjem ovog portala prihvaćate da čitate sadržaj na vlastitu odgovornost.