{"id":27075,"date":"2012-04-28T17:03:51","date_gmt":"2012-04-28T14:03:51","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=27075"},"modified":"2012-05-04T11:34:28","modified_gmt":"2012-05-04T08:34:28","slug":"paikesepaneeli-kurrutatud-pind-tostab-efektiivsust","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=27075","title":{"rendered":"P\u00e4ikesepaneeli kurrutatud pind t\u00f5stab efektiivsust"},"content":{"rendered":"

Princetoni \u00dclikooli teadlaste r\u00fchm avaldas teadusajakirja Nature Photonics veebiv\u00e4ljaandes, et on voltimise teel t\u00f5stnud fotogalvaanilise materjali elektritootlikkust 47 % v\u00f5rra. Projekti juhi Yueh-Lin Loo s\u00f5nul on saavutuse taga paneelide pinnale tekitatud peenh\u00e4\u00e4lestatud kurrutised, mis juhivad valgust ning parandavad selle neeldumist.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>\u201cTasasel pinnal valgus kas peegeldub v\u00f5i neeldub. Kurrutiste lisamine tekitab lainejuhi sarnase morfoloogia, mis p\u00f5hjustab valguse neeldumise suurema t\u00f5en\u00e4oususe,\u201d \u00fctles Loo, kes on Princetoni \u00dclikoolis keemilise ja bioloogilise f\u00fc\u00fcsika professor.<\/p>\n

Teadusr\u00fchm kasutas t\u00f6\u00f6s odavast plastikust fotogalvaanilist materjali. M\u00fc\u00fcgisolevad p\u00e4ikesepaneelid on harilikult valmistatud r\u00e4nist, mis on plastikust hapram ning kallim. Plastpaneelide arendamise sihiks on valmistada odav, vastupidav ning deformeeritav energiaallikas, millega saaks katta n\u00e4iteks aknaklaase, v\u00e4lisseinasid, seljakotte, riietusesemeid v\u00f5i katuseid. Seni pole plastikpaneelid laiatarbek\u00e4itlusse j\u00f5udnud, sest on olnud madalama efektiivsusega, t\u00f6\u00f6 aga k\u00e4ib.<\/p>\n

Enamasti on teadlased uurimust\u00f6\u00f6des keskendunud materjali enese omaduste parandamisele. Hiljutised arengud on olnud paljulubavad. UCLA (University of California Los Angeles) teadlased valmistasid 10,6 % efektiivsusega paneeli. Turustamiskriteeriumiks seatud 10-15 % l\u00e4vepakk on seega sisuliselt \u00fcletatud. Loo s\u00f5nul t\u00f5otab paneelide kurrutamine n\u00e4itajad veelgi parandada, sest tehnika t\u00f6\u00f6tab enamikel fotogalvaanilistel plastikutel. \u201eTegemist on lihtsa protsessiga, mida saab rakendada enamikel kasutatavatel baasmaterjalidel,\u201c kommenteeris Loo.<\/p>\n

Teadlaste s\u00f5nul juhivad plastiku pinnal olevad kanalid valgust otsekui p\u00f5llu\u00e4\u00e4rsed veekraavid. Kanaliseerimisega on v\u00f5imalik valguse ning materjali kontaktaega pikendada, mis viib enama valguse neeldumiseni, p\u00e4\u00e4dides suurema hulga kasuliku energia muundamisega.<\/p>\n

\u201eS\u00fcsteem sarnaneb lehe morfoloogiale, millel on looduslikult k\u00f5rge neeldumistegur. Kui aga l\u00f5puks voltunud pinnale p\u00e4ikesepaneeli valmistasime, olid tulemused oodatust \u00fcllatavalt paremad,\u201c s\u00f5nas artikli \u00fcks autoritest Jong Bok Kim.<\/p>\n

Ise\u00e4ranis paranes optilise spektri pikima lainepikkusega punase kiirguse neeldumine. Tavaliselt langeb p\u00e4ikesepaneeli efektiivsus punastel lainepikkustel drastiliselt, lakates infrapunases spektriosas pea t\u00e4ielikult. Kurrutustehnika parandas aga punase valguse neeldumist kuni 600 %. \u201eP\u00e4ikesevalgust anal\u00fc\u00fcsides n\u00e4eme, et punast spektriosa kasutamata j\u00e4ttes kaotame olulise osa v\u00f5imalikust saadaolevast energiast,\u201c lisas Loo.<\/p>\n

Kurdpinnas valmistati vedela fotograafilise liimi (liquid photographic adhesive)<\/em> tahestamisel ultraviolettvalguse abil. Eri pinnapiirkondade tahenemise kontrollimine v\u00f5imaldas teadlastel materjalisse luua deformeerivaid pingeid. Pinnas\u00fcvendid jagati kaheks, madalaimad nimetati voltideks ning keskmise s\u00fcgavusega kurrud kortsudeks. T\u00f6\u00f6r\u00fchm leidis, et parim neeldumistegur saavutati kortsude ning voltide kobinatsioonmaterjalis. \u201eProtsessi kirjeldav matemaatika on keerukas, ent materjali valmistamine on t\u00f6\u00f6stuse jaoks piisavalt lihtne. Meetodi aluseks on pinna kontrollitud kjahtumine,\u201c \u00fctles Loo.<\/p>\n

Katsed n\u00e4itasid, et t\u00f6\u00f6deldud alusmaterjalil on \u00fchtlasi parem vastupidavus mehaanilistele pingetele. Deformatsioonid ei m\u00f5jutanud paneelide energia muundamise efektiivsust. Standardse plastpaneeli efektiivsus v\u00e4henes seejuures painutamisj\u00e4rgselt 70 %.<\/p>\n

Loo s\u00f5nul sai t\u00f6\u00f6r\u00fchm inspiratsiooni lehtedelt. Pealtn\u00e4ha lihte looduse avaldus on t\u00e4is pikitud keerukaid mehhanisme. Lehe roheline pind on loodud elastseks paindumiseks ning valguse juhtimiseks nii, et fotorakkudeni j\u00f5uaks maksimaalne hulk pinnale langevast p\u00e4ikesevalgusest. Lehe energeetilisi mehhanisme on p\u00f5hjalikult uuritud, n\u00fc\u00fcd \u00fcritatakse neid s\u00fcnteetiliselt reprodutseerida.<\/p>\n

\u201eLehte l\u00e4hemalt vaadates selgub, et selle pind ei ole sugugi sile, vaid sisaldab kurrulisi struktuure. Meie \u00fcritus seisnebki sisuliselt lehe pinna matkimises,\u201c \u00fctles Loo.<\/p>\n

Allikas: PhysOrg<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Princetoni \u00dclikooli teadlaste r\u00fchm avaldas teadusajakirja Nature Photonics veebiv\u00e4ljaandes, et on voltimise teel t\u00f5stnud fotogalvaanilise materjali elektritootlikkust 47 % v\u00f5rra. Projekti juhi Yueh-Lin Loo s\u00f5nul on saavutuse taga paneelide pinnale tekitatud peenh\u00e4\u00e4lestatud kurrutised, mis juhivad valgust ning parandavad selle neeldumist. \u201cTasasel pinnal valgus kas peegeldub v\u00f5i neeldub. Kurrutiste lisamine tekitab lainejuhi sarnase morfoloogia, mis p\u00f5hjustab […]<\/p>\n","protected":false},"author":449,"featured_media":27076,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[110,53],"class_list":{"0":"post-27075","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-materjal","9":"tag-tulevikuenergia","10":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/27075","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/449"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=27075"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/27075\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/27076"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=27075"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=27075"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=27075"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}